EVA类降凝剂对含蜡原油结蜡特性的影响研究
含蜡原油在管道输送过程中的蜡沉积现象是长期困扰原油生产和运输的一个重要难题。EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）类降凝剂凭借其优良的降凝降黏效果、能有效的减少原油的蜡沉积量，能有效保障含蜡原油原道的安全运行。本文通过自主设计的动态冷指结蜡装置，研究了EVA类降凝剂的加入对含蜡原油蜡沉积特性的影响规律。 本文采用青海原油及配制的青海加剂原油展开蜡沉积实验，首先对各油样的基本物性及流变性进行测定，确定最佳油剂组合展开后续实验;其次，本文自主设计了一套动态冷指结蜡装置，利用FLUENT软件研究了实验油样在结蜡装置实验槽内的温度分布及剪切应力分布;同时基于动态冷指结蜡装置分别对青海原油和加剂原油展开结蜡实验，通过控制变量的方法研究了不同蜡沉积影响因素对冷指表面蜡沉积量的影响，同时分析了加剂后冷指表面蜡沉积量及蜡沉积物性质变化;最后，基于蜡沉积实验数据，分别应用改进灰色GM(1，1)模型和改进灰色GM(1，N)模型对青海原油和加剂原油建立了蜡沉积厚度模型和蜡沉积速率模型，并对模型精度进行了检验。 实验及模拟结果表明:降凝剂的加入均不同程度的对原油起到了降凝降粘作用，其中本文中的5号加剂原油效果最好;对空白原油和选择的加剂原油开展蜡沉积实验，控制油壁温差及搅拌桨转速固定，改变油温区间，冷指壁面蜡分子浓度梯度对冷指表面蜡沉积起正向促进作用;控制冷指壁面温度及搅拌桨转速固定，改变冷指壁面与原油间温差，冷指壁面温度梯度对冷指表面蜡沉积起正向促进作用;控制油温及冷指壁面温度固定，改变搅拌桨转速，冷指壁面温剪切应力对冷指表面蜡沉积起促进作用;同时在相同实验条件下，EVA降凝剂的加入减少了冷指表面的蜡沉积量，降低了蜡沉积速率，且加剂后冷指表面蜡沉积物更加紧实致密;本文结合空白原油和加剂原油蜡沉积实验数据，建立的改进GM(1，1)蜡沉积厚度模型可将预测误差控制在1％以内，同时建立的改进GM(1，5)蜡沉积速率模型可将模型预测误差控制在5％左右，这两种改进模型建模方法简单灵活，同时预测精度相对较高，可为管道蜡沉积厚度及蜡沉积速率的预测提供了一条新途径。
含蜡原油;管道输送;EVA类降凝剂;结蜡特性
西安石油大学
硕士
油气储运工程
崔之健
2022
中文
TE832
2023-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）