在重油的開采、儲(chǔ)運(yùn)、生產(chǎn)、加工過程中,重油膠體穩(wěn)定性的下降會(huì)帶來一系列問題,而重油的膠體穩(wěn)定性與瀝青質(zhì)的締合聚沉有直接關(guān)系,因此基于瀝青質(zhì)的締合聚沉性質(zhì)研究重油的膠體穩(wěn)定性具有重要意義。論文提出了重油膠體穩(wěn)定性表征新方法——上下層性質(zhì)差異法,性質(zhì)參數(shù)包括電容、電導(dǎo)率、粘度、密度、超聲波等。在重質(zhì)油中加入一定比例的正庚烷或甲苯,制備穩(wěn)定油樣與不穩(wěn)定油樣,研究油樣上下層是否有明顯性質(zhì)差異。論文選擇了瑪瑞常渣和油砂瀝青作為研究對(duì)象,探索得到上下層差異法的適宜實(shí)驗(yàn)條件為:電容差異法表征頻率為1KHz、溫度為60℃、上下層電極間距為20cm左右;電導(dǎo)率差異法表征頻率為1KHz、溫度為40℃、上下層電極間距為20cm左右�，斎鸪Ｔ舷聦与娙莶町愡_(dá)到40%、上下層電導(dǎo)率差異達(dá)到27%即為不穩(wěn)定油樣;油砂瀝青上下層電容差異達(dá)到8%,上下層電導(dǎo)率差異達(dá)到5%即為不穩(wěn)定油樣。探索將上下層差異法用于對(duì)重質(zhì)油熱反應(yīng)過程的在線表征,論文研究了瑪瑞常渣與油砂瀝青臨氮熱反應(yīng)過程上下層電導(dǎo)率差異與生焦性能的關(guān)系,結(jié)果證實(shí)采用電信號(hào)的頻率為100KHz時(shí)上下層電導(dǎo)率差異最大,當(dāng)油樣開始生焦時(shí),油樣上下層電導(dǎo)率差異達(dá)到20%。對(duì)熱反應(yīng)后的油樣,在恒溫夾套中進(jìn)行了上下層電容和電導(dǎo)率差異分析,結(jié)果證實(shí)上下層電容差異法的最佳實(shí)驗(yàn)條件為:溫度100℃,極板間頻率1KHz;上下層電導(dǎo)率差異法的最佳實(shí)驗(yàn)條件為:溫度40℃,極板間頻率100KHz。實(shí)驗(yàn)測(cè)得瑪瑞常渣臨氮熱反應(yīng)3.5h后的油樣上下層電導(dǎo)率的差異為24%左右,油砂瀝青臨氮熱反應(yīng)3.5h后的油樣上下層電容和電導(dǎo)率的差異分別為32%和15%左右。可見不同的反應(yīng)樣品,由于油樣的性質(zhì)差異,油樣穩(wěn)定性判斷標(biāo)準(zhǔn)不同。此外,論文研究了上下層密度、粘度、超聲等性質(zhì)差異,實(shí)驗(yàn)測(cè)得添加溶劑稀釋的油砂瀝青在瀝青質(zhì)聚沉點(diǎn)附近的密度上下層差異為8%,粘度上下層差異為15%。對(duì)于穩(wěn)定與不穩(wěn)定體系,超聲法測(cè)得聲速和聲波衰減值的差異不大,但還有待于進(jìn)一步研究。
【學(xué)位單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TE621
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 瀝青質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.2.2 瀝青質(zhì)的臨界納米聚集體濃度（CNAC）
        1.2.3 石油膠體穩(wěn)定性
2采油過程的膠體穩(wěn)定性'>        1.2.4 CO₂采油過程的膠體穩(wěn)定性
    1.3 本課題的研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法的建立
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及原料
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 重質(zhì)油膠體穩(wěn)定性表征方法的建立
        2.2.2 重油臨氮反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作
        2.2.3 重油臨氮熱反應(yīng)生焦率的測(cè)定
    2.3 溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)方案
        2.3.1 水溫度檢測(cè)
        2.3.2 油砂瀝青體系溫度檢測(cè)
        2.3.3 瑪瑞常渣臨氮反應(yīng) 3.5h后的油樣體系溫度檢測(cè)
    2.4 小結(jié)
第三章 油樣體系性質(zhì)分析與穩(wěn)定性初步檢測(cè)
    3.1 實(shí)驗(yàn)所用油樣性質(zhì)分析
        3.1.1 油樣四組分測(cè)定
        3.1.2 油樣組分的元素分析、分子量、平均結(jié)構(gòu)參數(shù)
        3.1.3 油樣各組分極性的計(jì)算
        3.1.4 油樣各組分摩爾電導(dǎo)率的計(jì)算
        3.1.5 油樣膠體穩(wěn)定性分析
        3.1.6 不穩(wěn)定油樣瀝青質(zhì)顆粒分布的理論分析
        3.1.7 膠團(tuán)結(jié)構(gòu)分子間引力位能的計(jì)算
    3.2 油品體系上下層性質(zhì)觀測(cè)
        3.2.1 油砂瀝青體系顯微鏡成像分析
        3.2.2 密度、粘度、超聲法表征油品體系的穩(wěn)定性
    3.3 小結(jié)
第四章 上下層性質(zhì)差異法的適宜條件分析與相應(yīng)閾值提出
    4.1 油品體系電容和電導(dǎo)率的影響因素
        4.1.1 電極測(cè)試頻率對(duì)油品體系電容和電導(dǎo)率的影響
        4.1.2 上下層電極間距對(duì)油品體系電容和電導(dǎo)率的影響
        4.1.3 溫度對(duì)油品體系電導(dǎo)率的影響
        4.1.4 稀釋比對(duì)油品體系電導(dǎo)率的影響
    4.2 上下層電容和電導(dǎo)率差異分析
        4.2.1 上下層電容和電導(dǎo)率差異在各實(shí)驗(yàn)條件下的變化
        4.2.2 取出樣品后上下層油品性質(zhì)差異測(cè)定
    4.3 小結(jié)
第五章 重質(zhì)油臨氮熱反應(yīng)過程在線表征探索
    5.1 臨氮熱反應(yīng)過程的在線電學(xué)表征
        5.1.1 瑪瑞常渣熱反應(yīng)過程的上下層電導(dǎo)率變化
        5.1.2 瑪瑞常渣熱反應(yīng)過程的上下層電導(dǎo)率差異變化
        5.1.3 油砂瀝青熱反應(yīng)過程的上下層電導(dǎo)率變化
        5.1.4 油砂瀝青熱反應(yīng)過程的上下層電導(dǎo)率差異變化
    5.2 臨氮熱反應(yīng)后油樣的上下層性質(zhì)差異變化
        5.2.1 瑪瑞常渣熱反應(yīng)后油樣的上下層電導(dǎo)率在各條件下的變化
        5.2.2 油砂瀝青熱反應(yīng)后油樣的上下層電導(dǎo)率在各條件下的變化
        5.2.3 油砂瀝青釜反應(yīng)生焦誘導(dǎo)期的測(cè)定
        5.2.4 油砂瀝青臨氮熱反應(yīng)后油樣顯微鏡成像分析
    5.3 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝

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