發(fā)布時間：2017-09-14 16:35

  本文關(guān)鍵詞：玻璃鋼油套管結(jié)垢結(jié)蠟機(jī)理研究

  更多相關(guān)文章： 玻璃鋼管 結(jié)垢 結(jié)蠟 溫度 表面粗糙度

【摘要】：為增強(qiáng)油套管運(yùn)行的安全、穩(wěn)定性,提高油田生產(chǎn)效益,國內(nèi)外石油行業(yè)廣泛應(yīng)用玻璃鋼油套管。然而,玻璃鋼管在油田真實環(huán)境下的結(jié)垢、結(jié)蠟機(jī)理研究尚缺乏,且關(guān)于表面粗糙度、材料類型、溫度、壓力等因素影響管材結(jié)垢、結(jié)蠟機(jī)理的認(rèn)識在行業(yè)內(nèi)存在誤區(qū),對管材選型及管道運(yùn)行參數(shù)設(shè)計的理論支持不夠充分。為此,本文模擬井筒條件,開展垢沉積與蠟沉積實驗,研究玻璃鋼管結(jié)垢、結(jié)蠟機(jī)理。(1)首先,分析新疆HK油田地層水水質(zhì)、原油物性及垢樣組分,并基于原油物性配制含量模擬油；(2)分別以地層水、含蠟?zāi)M油為反應(yīng)介質(zhì),模擬不同表面粗糙度的玻璃鋼管、13Cr鋼管在不同溫度、壓力下的結(jié)垢、結(jié)蠟實驗,得出相應(yīng)各組的增重量；(3)分別從宏觀角度分析溫度、壓力、時間、表面粗糙度及材料類型對管材結(jié)垢、結(jié)蠟規(guī)律的影響；(4)借助掃描電子顯微鏡、能譜儀、X射線衍射儀、光學(xué)接觸角測量儀等微觀檢測手段,結(jié)合宏觀規(guī)律,揭示玻璃鋼管結(jié)垢、結(jié)蠟機(jī)理；(5)基于最小二乘法原理,擬合結(jié)垢、結(jié)蠟實驗的增重數(shù)據(jù),建立相應(yīng)預(yù)測模型。通過以上研究工作的開展,得到了玻璃鋼管結(jié)垢、結(jié)蠟機(jī)理及相應(yīng)預(yù)測模型：(1)結(jié)垢機(jī)理：實驗所得垢物組分與現(xiàn)場垢樣組分一致,證明了模擬實驗的正確性；結(jié)垢量總體上隨溫度升高而增加,35℃為結(jié)垢臨界溫度；常壓結(jié)垢量明顯高于高壓結(jié)垢量；溫度比壓力對結(jié)垢趨勢影響更強(qiáng)；結(jié)垢量隨時間呈鋸齒狀變化,且結(jié)垢時間越早晶粒硬度越高；結(jié)垢量隨表面積增加而增大,而與表面粗糙度無關(guān)；玻璃鋼管比13Cr鋼管具有更優(yōu)秀的抗垢性能。(2)結(jié)蠟機(jī)理：配制了與原油相似的含蠟?zāi)M油,保證結(jié)蠟實驗的正確施行；結(jié)蠟量總體上隨溫度降低而降低；常壓結(jié)蠟量明顯高于高壓結(jié)蠟量；溫度比壓力對結(jié)蠟趨勢影響更強(qiáng)；結(jié)蠟量隨表面積增加而增大,而與表面粗糙度無關(guān)；13Cr試樣表面沉積的蠟晶硬度低于玻璃鋼的蠟晶硬度,而玻璃鋼管比13Cr鋼管具有更優(yōu)秀的抗結(jié)蠟性能；結(jié)垢能在一定程度上促進(jìn)結(jié)蠟增長。(3)玻璃鋼管與13Cr鋼結(jié)垢、結(jié)蠟預(yù)測模型的建立。本文進(jìn)一步明晰了油田環(huán)境下的結(jié)垢、結(jié)蠟機(jī)理,且其研究結(jié)果可為油田管材選型及清防垢、蠟措施的確定提供科學(xué)依據(jù),保障油氣井的安全、高效生產(chǎn),提高油田經(jīng)濟(jì)效益。
【關(guān)鍵詞】：玻璃鋼管 結(jié)垢 結(jié)蠟 溫度 表面粗糙度
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE358.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-27
• 1.1 研究背景與目的意義9-12
• 1.1.1 研究背景9-11
• 1.1.2 研究目的及意義11-12
• 1.2 玻璃鋼管的發(fā)展及在油氣田的應(yīng)用12-14
• 1.2.1 國外發(fā)展及應(yīng)用概況12-13
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展及應(yīng)用概況13-14
• 1.3 國內(nèi)外結(jié)垢研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 結(jié)垢機(jī)理及影響因素研究15-17
• 1.3.2 結(jié)垢預(yù)測模型研究17-18
• 1.4 國內(nèi)外結(jié)蠟研究現(xiàn)狀18-24
• 1.4.1 結(jié)蠟機(jī)理研究19-20
• 1.4.2 結(jié)蠟影響因素研究20-22
• 1.4.3 結(jié)蠟預(yù)測模型研究22-24
• 1.5 玻璃鋼管結(jié)垢結(jié)蠟研究現(xiàn)狀24-25
• 1.6 研究內(nèi)容及技術(shù)路線25-27
• 1.6.1 研究內(nèi)容25
• 1.6.2 研究技術(shù)路線25-27
• 第2章 油田采出液及垢樣物性分析27-33
• 2.1 地層水水質(zhì)分析27-28
• 2.2 原油物性分析28-31
• 2.2.1 基本組分測定28
• 2.2.2 碳數(shù)分布28-29
• 2.2.3 密度29
• 2.2.4 析蠟點測試29-30
• 2.2.5 粘溫特性30
• 2.2.6 凝點30-31
• 2.3 垢樣組分分析31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 第3章 玻璃鋼管結(jié)垢機(jī)理研究33-63
• 3.1 常壓結(jié)垢實驗33-49
• 3.1.1 實驗材料與方法33-35
• 3.1.2 實驗結(jié)果的宏觀分析35-43
• 3.1.3 實驗結(jié)果的微觀分析43-49
• 3.2 高壓結(jié)垢實驗49-52
• 3.2.1 實驗材料與方法49-50
• 3.2.2 實驗結(jié)果的宏觀分析50-52
• 3.3 溫度、壓力與結(jié)垢趨勢關(guān)聯(lián)度分析52-54
• 3.4 結(jié)垢預(yù)測模型的建立54-61
• 3.4.1 結(jié)垢趨勢預(yù)測54-55
• 3.4.2 結(jié)垢預(yù)測模型的建立55-61
• 3.5 本章小結(jié)61-63
• 第4章 玻璃鋼管結(jié)蠟機(jī)理研究63-85
• 4.1 常壓結(jié)蠟實驗63-73
• 4.1.1 實驗材料與方法63-64
• 4.1.2 實驗結(jié)果的宏觀分析64-70
• 4.1.3 實驗結(jié)果的微觀分析70-73
• 4.2 高壓結(jié)蠟實驗73-74
• 4.3 溫度、壓力與結(jié)蠟趨勢關(guān)聯(lián)度的分析74-75
• 4.4 結(jié)蠟預(yù)測模型的建立75-81
• 4.4.1 玻璃鋼管結(jié)蠟預(yù)測模型的建立75-79
• 4.4.2 13Cr鋼管結(jié)蠟預(yù)測模型的建立79-81
• 4.5 結(jié)垢對蠟沉積的影響81-84
• 4.6 本章小結(jié)84-85
• 第5章 結(jié)論與建議85-87
• 5.1 結(jié)論85-86
• 5.2 建議86-87
• 致謝87-88
• 參考文獻(xiàn)88-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果96

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本文編號：851106