在環(huán)境溫度下蠟的結(jié)晶析出導(dǎo)致原油黏度上升,增大了輸送能耗;蠟晶網(wǎng)絡(luò)的形成則使原油表現(xiàn)出屈服應(yīng)力、觸變性等結(jié)構(gòu)特性,給管道安全運(yùn)行帶來了威脅。因此,改善原油流動(dòng)性對(duì)于保障輸油管道安全、高效運(yùn)行具有重要意義。電場(chǎng)處理是一種新型改性手段,可顯著改善凝點(diǎn)附近含蠟原油的流動(dòng)性。然而,目前對(duì)于該方法的改性機(jī)理、改性效果穩(wěn)定性及其影響因素的認(rèn)識(shí)仍處于初級(jí)階段。本文使用研發(fā)的靜態(tài)電場(chǎng)處理裝置和動(dòng)態(tài)電場(chǎng)處理與流動(dòng)性測(cè)量一體化裝置,開展了系列研究。本文首先研發(fā)了一套動(dòng)態(tài)電場(chǎng)處理與流動(dòng)性測(cè)量一體化裝置,能夠電場(chǎng)處理流動(dòng)條件下的原油,同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量處理后原油的流動(dòng)性。通過施加與原油流動(dòng)方向平行的電場(chǎng)（0.2⁰.8 kV/mm）,系統(tǒng)考察了處理溫度、加載場(chǎng)強(qiáng)對(duì)電場(chǎng)改性效果的影響。研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于析蠟點(diǎn)以下、凝點(diǎn)以上的含蠟原油,電場(chǎng)處理能夠顯著降低其黏度,最高可達(dá)70%;處理溫度越低、加載場(chǎng)強(qiáng)越高,降黏效果越好;與未處理的原油相比,電場(chǎng)處理后原油的稠度系數(shù)降低、流動(dòng)行為指數(shù)上升,處理后原油的非牛頓流體特性減弱,且加載場(chǎng)強(qiáng)越大非牛頓性削弱程度越大;電場(chǎng)處理對(duì)原油的膠凝溫度沒有顯著影響,但可以使膠凝... 

【文章來源】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：127 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 本課題領(lǐng)域研究概況
        1.2.1 電場(chǎng)處理裝置及方法
        1.2.2 電場(chǎng)處理?xiàng)l件的影響
        1.2.3 電場(chǎng)改性效果穩(wěn)定性
        1.2.4 原油電場(chǎng)改性機(jī)理
        1.2.5 電場(chǎng)處理工業(yè)試驗(yàn)
    1.3 研究思路及主要研究成果簡(jiǎn)介
        1.3.1 總體研究思路
        1.3.2 主要成果簡(jiǎn)介
第2章 原油電場(chǎng)處理裝置研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及物性
        2.1.1 原油物性測(cè)試
        2.1.2 模擬油物性測(cè)試
    2.2 電場(chǎng)處理裝置的研發(fā)
        2.2.1 動(dòng)態(tài)電場(chǎng)處理裝置
        2.2.2 靜態(tài)電場(chǎng)處理裝置
    2.3 電場(chǎng)處理裝置可行性
        2.3.1 動(dòng)態(tài)電場(chǎng)處理
        2.3.2 靜態(tài)電場(chǎng)處理
    2.4 本章小結(jié)
第3章 含蠟原油的電場(chǎng)改性效應(yīng)
    3.1 研究現(xiàn)狀回顧
        3.1.1 電場(chǎng)處理?xiàng)l件的影響
        3.1.2 電場(chǎng)處理效果的穩(wěn)定性
        3.1.3 電場(chǎng)處理對(duì)結(jié)構(gòu)特性的影響
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 電場(chǎng)處理降黏測(cè)試
        3.2.2 改性效果穩(wěn)定性測(cè)試
        3.2.3 原油結(jié)構(gòu)特性測(cè)量
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        3.3.1 處理?xiàng)l件對(duì)改性效果的影響
        3.3.2 改性效果的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性
        3.3.3 電場(chǎng)處理原油的結(jié)構(gòu)特性
    3.4 本章小結(jié)
第4章 蠟和瀝青質(zhì)對(duì)電場(chǎng)作用效應(yīng)的影響
    4.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料簡(jiǎn)介
        4.2.2 動(dòng)態(tài)電場(chǎng)處理
        4.2.3 靜態(tài)電場(chǎng)處理
        4.2.4 瀝青質(zhì)粒徑統(tǒng)計(jì)
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.3.1 原油的電場(chǎng)改性效果
        4.3.2 含蠟量對(duì)電場(chǎng)改性效果的影響
        4.3.3 析蠟量對(duì)電場(chǎng)改性效果的影響
        4.3.4 瀝青質(zhì)含量對(duì)電場(chǎng)改性效果的影響
        4.3.5 瀝青質(zhì)分散程度對(duì)電場(chǎng)改性效果的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 含蠟原油電場(chǎng)改性機(jī)理探究
    5.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        5.1.1 電流變正效應(yīng)機(jī)理
        5.1.2 電流變負(fù)效應(yīng)機(jī)理
        5.1.3 原油電場(chǎng)改性機(jī)理
    5.2 電場(chǎng)改性機(jī)理初步分析
        5.2.1 昆克旋轉(zhuǎn)
        5.2.2 電泳運(yùn)動(dòng)
        5.2.3 抑制析蠟
    5.3 電場(chǎng)改性機(jī)理探索
        5.3.1 顯微觀察方法及統(tǒng)計(jì)軟件
        5.3.2 動(dòng)態(tài)處理原油中的蠟晶
        5.3.3 靜態(tài)處理模擬油中的蠟晶和瀝青質(zhì)
        5.3.4 二維空間球形顆粒的偶極矩
        5.3.5 原油及模擬油的介電常數(shù)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
    6.1 本文研究結(jié)論
    6.2 對(duì)今后研究工作的建議
參考文獻(xiàn)
附錄A 動(dòng)態(tài)電場(chǎng)處理#1原油的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
附錄B 二維空間球形顆粒偶極矩方程
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含蠟原油屈服特性的試驗(yàn)研究[J]. 侯磊,張勁軍.  石油天然氣學(xué)報(bào). 2007(06)
[2]易凝高粘原油管輸技術(shù)及其發(fā)展[J]. 張勁軍.  中國(guó)工程科學(xué). 2002(06)
[3]靜電場(chǎng)對(duì)原油粘度影響的試驗(yàn)研究[J]. 黃柳賓,關(guān)繼騰,王殿生.  油氣儲(chǔ)運(yùn). 1998(07)
[4]用電容法測(cè)量原油凝點(diǎn)的可行性實(shí)驗(yàn)[J]. 張寶芬,盧佩,時(shí)京.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1996(05)
[5]原油磁處理防蠟技術(shù)應(yīng)用與機(jī)理的研究[J]. 朱林.  油田地面工程. 1991(05)

碩士論文
[1]原油電場(chǎng)處理改性研究[D]. 馮凱.中國(guó)石油大學(xué)（北京） 2017
[2]不同極性瀝青質(zhì)對(duì)含蠟油膠凝行為影響的研究[D]. 李宇卓.中國(guó)石油大學(xué)（北京） 2017



本文編號(hào)：3171277