使用自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)超高含水原油的流動(dòng)特性和初始沉積過(guò)程進(jìn)行探究。系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)溫度、混合流速和體積含水率對(duì)超高含水原油初始沉積過(guò)程的影響,分析不同溫度下原油的運(yùn)動(dòng)形態(tài)和初始沉積方式。初始沉積過(guò)程可分為蔓延沉積過(guò)程和粘連沉積過(guò)程,根據(jù)沉積特點(diǎn)和壓降曲線的變化趨勢(shì)將初始沉積過(guò)程分為3個(gè)階段:沉積誘導(dǎo)期、快速沉積期和沉積動(dòng)態(tài)平衡期。通過(guò)對(duì)沉積物碳數(shù)分布的分析,得知超高含水原油初始沉積過(guò)程中,同時(shí)存在剪切剝離作用、膠凝作用和分子擴(kuò)散作用。實(shí)驗(yàn)溫度和體積含水率主要通過(guò)改變膠凝作用和分子擴(kuò)散來(lái)影響初始沉積過(guò)程,混合流速通過(guò)改變剪切剝離強(qiáng)度來(lái)影響初始沉積過(guò)程。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,37(02)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

混合流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

圖2展示超高含水原油體積含水率為97%、混合流速為0.40 m/s時(shí)，原油運(yùn)動(dòng)形態(tài)與實(shí)驗(yàn)溫度的關(guān)系�？梢钥闯龉軆�(nèi)油水分層流動(dòng)，原油在上層呈間歇型流動(dòng)。隨著實(shí)驗(yàn)溫度的降低，原油流動(dòng)性惡化，液態(tài)油滴逐漸膠凝化由表面光滑的油滴轉(zhuǎn)換為不規(guī)則的膠凝油塊，塊狀原油形狀的不規(guī)則性促使塊狀原油相互碰撞，繼而凝結(jié)成更大的油塊。與此同時(shí)，結(jié)合圖3和圖4分析可知隨著實(shí)驗(yàn)溫度的降低，原油運(yùn)動(dòng)形態(tài)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致初始沉積過(guò)程分為蔓延沉積過(guò)程和粘連沉積過(guò)程兩類。

粘連沉積過(guò)程:當(dāng)實(shí)驗(yàn)溫度降低至凝點(diǎn)以下時(shí)，油滴變?yōu)椴灰?guī)則油塊，油塊棱角與管道上壁面接觸，在水流沖刷作用下，一部分與壁面接觸的油塊棱角斷裂，油塊隨著水流向前移動(dòng)，另一部分油塊繼續(xù)附著于管壁上壁面處，形成初始凝油層。初始凝油層的出現(xiàn)，使得管壁的“粗糙度”增大，促進(jìn)了油塊的黏附。隨著管道上壁面沉積層的出現(xiàn)，管道流通面積縮小，不規(guī)則大油塊在管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，不可避免地碰撞到管道四周壁面，導(dǎo)致管道四周壁面均有沉積物出現(xiàn)。但同時(shí)，由于油水密度差的存在，更多的原油塊在管道上層貼壁運(yùn)動(dòng)，最終導(dǎo)致大量沉積物集中在管道頂部，管道四周黏附少量沉積物。圖4 粘連沉積過(guò)程(27℃)


本文編號(hào)：3507700