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第十四届全国流变学学术会议

作者：高建修李鸿英中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室/石油工程教育部重点实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室

为了确保含蜡原油的安全输送,需要全面系统地认识含蜡原油在凝点附近的流变力学行为。通过动、静态两种降温方式下的剪切率阶跃实验研究了剪切作用对含蜡原油凝点温度附近触变特性的影响。结果表明,降温过程中的剪切作用会削弱含蜡原油... 详细信息

为了确保含蜡原油的安全输送,需要全面系统地认识含蜡原油在凝点附近的流变力学行为。通过动、静态两种降温方式下的剪切率阶跃实验研究了剪切作用对含蜡原油凝点温度附近触变特性的影响。结果表明,降温过程中的剪切作用会削弱含蜡原油凝点附近的触变性。以应力线性加载为实验研究手段,明确了动态降温对含蜡原油凝点温度附近屈服应力的影响情况。与静态降温方式相比,剪切作用会使得含蜡原油凝点温度附近的屈服应力减小。

关键词：含蜡原油剪切触变性屈服应力

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重油掺混石脑油的稳定性实验研究

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西安石油大学学报（自然科学版） 2017年第4期32卷 101-108页

作者：李鸿英冯凯马晨波陈朝辉张劲军中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室/石油工程教育部重点实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249

掺稀输送是常用的重油降黏管输方法,在重油中加入轻质低黏的油品可以有效降低重油的黏度,但大量掺稀后由于组成的改变,油品体系中的胶体稳定性会下降,导致出现油品不相容,产生沥青质絮凝、沉淀等问题。在某重油中掺入不同比例轻质低黏... 详细信息

掺稀输送是常用的重油降黏管输方法,在重油中加入轻质低黏的油品可以有效降低重油的黏度,但大量掺稀后由于组成的改变,油品体系中的胶体稳定性会下降,导致出现油品不相容,产生沥青质絮凝、沉淀等问题。在某重油中掺入不同比例轻质低黏的石脑油,通过对沥青质显微观察等实验,考察了重油掺稀后的稳定性。实验结果表明,在实验所用的重油中掺入5%~50%的石脑油后,当掺入稀油的比例使得油品体系的胶体不稳定指数大于0.9时,随着石脑油掺入量的增加,所观察到的沉积物增多,且随着静置时间的延长,沉积物颗粒有逐渐增加、沥青质颗粒聚集体有逐渐变大的趋势,说明随着稀油掺入比例的增加,混合油体系中的沥青质絮凝析出现象加剧,混合油体系的稳定性下降。

关键词：重油掺稀胶体稳定性沥青质析出

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多气合采地面集输面临的关键问题及研究建议

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石油科学通报 2018年第2期3卷 195-204页

作者：洪炳沅李晓平李愚周军周艳红韦宝成宫敬中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室/石油工程教育部重点实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室北京102200 西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500

非常规天然气储量丰富,因其清洁特性被认为是常规能源的替代者。我国初步掌握了适合煤层气、页岩气和致密气特点的集输工艺技术,近年的勘探开发和先导性试验证明了煤层气/页岩气/致密气多气合采的现实性和可行性。多气合采可降低开发成... 详细信息

非常规天然气储量丰富,因其清洁特性被认为是常规能源的替代者。我国初步掌握了适合煤层气、页岩气和致密气特点的集输工艺技术,近年的勘探开发和先导性试验证明了煤层气/页岩气/致密气多气合采的现实性和可行性。多气合采可降低开发成本、提高经济效益和资源利用率,但目前仍处于探索阶段。除了具有单种非常规天然气集输难点外,多气合采地面集输还需解决不同多压力体系条件下产层产出气压力匹配的关键问题,主要表现在:(1)产层、井间、井与管网之间的压力匹配问题;(2)高低压流体能量的协调利用问题;(3)集输系统工艺参数智能匹配问题。为了克服以上困难,实现经济高效的多气合采地面集输,应该开展如下研究:(1)多气合采采气、集输工艺一体化技术;(2)包含引射装置的多气合采集输系统模拟优化技术;(3)考虑系统效率的集输工艺参数智能匹配技术。

关键词：多气合采非常规天然气地面集输模拟优化参数匹配

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基于CFD-DEM耦合方法的水合物浆液流动模拟研究

基于CFD-DEM耦合方法的水合物浆液流动模拟研究

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第四届全国颗粒材料计算力学会议

作者：王君傲史博会宫敬俎红叶中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室/石油工程教育部重点实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249

深海油气在生产运输过程中涉及高压、低温条件，极易产生水合物并导致管道堵塞。为了解含有水合物颗粒的多项流动堵管现象以及对堵管产生影响的主要影响因素，本文通过简化水合物颗粒在管道中的流动，基于CFD-DEM(计算流体力学-离散单元... 详细信息

深海油气在生产运输过程中涉及高压、低温条件，极易产生水合物并导致管道堵塞。为了解含有水合物颗粒的多项流动堵管现象以及对堵管产生影响的主要影响因素，本文通过简化水合物颗粒在管道中的流动，基于CFD-DEM(计算流体力学-离散单元法)耦合方法，考虑水合物颗粒与颗粒聚并、颗粒与管壁之间的黏结作用，建立有节流元件的水平三维管段进行流固耦合模拟。通过随机概率模拟发现，水合物在节流元件处形成环形颗粒聚集状态时发生堵塞，模拟探究了堵塞可能性随节流孔径与颗粒粒径的比值n及流速的变化而变化的规律及原因，并依据流动三层模型解释了不同管流条件对沉积层及移动层的影响。

关键词：水合物颗粒黏结聚并堵塞 CFD-DEM

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含蜡原油电场改性效果稳定性的研究

含蜡原油电场改性效果稳定性的研究

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第十四届全国流变学学术会议

作者：李子欣卢颖达马晨波陈朝辉张劲军油气管道输送安全国家工程实验室石油工程教育部重点实验室城市油气输配技术北京市重点实验室中国石油大学(北京)油气储运工程系

电场处理能够改善含蜡原油的低温流动性,这种技术运用在原油管输中能大大降低输送能耗。含蜡原油电场改性效果的稳定性与管输过程中的剪切作用等多个因素有关。本文针对一种典型含蜡原油,在场强0.8kV/mm的动态电场改性后,进行低剪切率... 详细信息

电场处理能够改善含蜡原油的低温流动性,这种技术运用在原油管输中能大大降低输送能耗。含蜡原油电场改性效果的稳定性与管输过程中的剪切作用等多个因素有关。本文针对一种典型含蜡原油,在场强0.8kV/mm的动态电场改性后,进行低剪切率管流剪切、高剪切率过泵剪切的模拟,并测量其黏度的变化。电场改性后的原油,相对于静置状态,在模拟管流剪切条件下的降黏效果能维持更长的时间,均在28 h以上;且在模拟管流剪切范围内(10s-1至50s-1),剪切率越高,降黏效果维持时间越长。电场改性后的原油,经高剪切率下的模拟过泵剪切作用后,黏度进一步降低(降黏率提高约11个百分点);在实验范围内,当高剪过程中能量耗散相同时,降黏率相同。

关键词：含蜡原油电场改性稳定性剪切作用黏度

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重复加热对降凝剂改性原油流动性影响的实验研究

重复加热对降凝剂改性原油流动性影响的实验研究

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第十四届全国流变学学术会议

作者：郭巍李鸿英盛丽媛张劲军油气管道输送安全国家工程实验室石油工程教育部重点实验室城市油气输配技术北京市重点实验室中国石油大学(北京)油气储运工程系

添加降凝剂改性处理可有效改善含蜡原油在析蜡点温度以下的低温流动性。加剂改性原油的低温流动性对其所经历的历史条件极为敏感,一定温度范围内的重复加热可使因加剂处理而得到改善的原油流动性显著恶化。对一种加剂改性效果显著的含... 详细信息

添加降凝剂改性处理可有效改善含蜡原油在析蜡点温度以下的低温流动性。加剂改性原油的低温流动性对其所经历的历史条件极为敏感,一定温度范围内的重复加热可使因加剂处理而得到改善的原油流动性显著恶化。对一种加剂改性效果显著的含蜡原油,研究了其经历不同温度重复加热后的凝点、黏度及屈服应力的变化。结果表明,若重复加热的温度高于原油的溶蜡点,重复加热对加剂改性原油的流动性无影响;若重复加热温度在原油的析蜡点至溶蜡点温度范围内,加剂改性原油的低温流动性显著恶化。

关键词：含蜡原油降凝剂重复加热屈服应力黏度

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降凝剂-电场综合处理对含蜡原油低温流变特性的影响

降凝剂-电场综合处理对含蜡原油低温流变特性的影响

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第十四届全国流变学学术会议

作者：谢意蔚卢颖达陈朝辉马晨波张劲军油气管道输送安全国家工程实验室/石油工程教育部重点实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室/中国石油大学(北京)油气储运工程系

含蜡原油在低温时的流动性较差,且具有复杂的流变特性。现研究证实电场处理技术能够显著降低含蜡原油的黏度,改善其低温流动性,但对其凝点基本无影响,因此考虑添加降凝剂以强化改性效果。本研究向一种典型的含蜡原油(CN原油)中添加降凝... 详细信息

含蜡原油在低温时的流动性较差,且具有复杂的流变特性。现研究证实电场处理技术能够显著降低含蜡原油的黏度,改善其低温流动性,但对其凝点基本无影响,因此考虑添加降凝剂以强化改性效果。本研究向一种典型的含蜡原油(CN原油)中添加降凝剂后,采用静态电场装置在加剂油凝点附近进行电场处理。研究表明,电场处理加剂油能够同时实现降凝、降黏的目的;处理场强越大(<0.8k V/mm),电场对加剂油的降黏效果越显著;在析蜡点和凝点之间,电场处理温度越低,降黏效果越显著。采用应力线性加载模式测试加剂油电场处理前后20℃时的屈服应力(空白油凝点23℃,加剂油凝点21℃),结果显示与未经降凝剂-电场综合处理的空白油相比,电场处理的加剂油的屈服应力降低了64%;采用剪切率阶跃模式测试加剂油电场处理前后的触变性,结果显示电场处理加快了胶凝油的结构裂降速率,减弱了其非牛顿性。综上,降凝剂-电场综合处理可以起到降凝、降黏、降低胶凝油结构强度的作用。

关键词：含蜡原油流变性电场改性降凝剂

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油藏单相流动POD低阶模型研究

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工程热物理学报 2017年第11期38卷 2435-2439页

作者：王艺宇波孙树瑜丁鼎倩邱睿肖善通中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室、石油工程教育部重点实验室、城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249 北京石油化工学院机械工程学院北京102617 阿卜杜拉国王科技大学计算传递现象实验室沙特阿拉伯王国图瓦23955-6900

针对油藏模拟的高精度快速计算需求,本文将特征正交分解方法应用于对油藏模拟控制方程的降维处理,建立了油藏单相流的POD低阶模型。在90个算例中,对渗透率均匀/非均匀分布、各向同性/各向异性等情况,所建立的油藏单相流POD模型的计算结... 详细信息

针对油藏模拟的高精度快速计算需求,本文将特征正交分解方法应用于对油藏模拟控制方程的降维处理,建立了油藏单相流的POD低阶模型。在90个算例中,对渗透率均匀/非均匀分布、各向同性/各向异性等情况,所建立的油藏单相流POD模型的计算结果相对于有限差分法计算结果的偏差在10^(-6)~10^(-3)量级范围内,计算时间约为有限差分法的1/3000~1/9000。

关键词： POD 油藏模拟低阶模型单相流

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油包水乳状液中水合物形成模型研究进展

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油气储运 2017年第6期36卷 674-682页

作者：吕一宁宫敬王嘉琪秦伟史博会中国石油大学(北京)城市油气输配技术北京市重点实验室/油气管道输送安全国家工程实验室/石油工程教育部重点实验室中国石油北京油气调控中心

一旦水合物引起管道堵塞,将给深海油气资源输送安全造成严重威胁,因此,定量预测不同工况下水合物的形成尤为重要,但是目前气体水合物形成的动力学机理尚不明确。系统阐述了国内外油包水体系中水合物形成动力学的研究进展,着重介绍了气... 详细信息

一旦水合物引起管道堵塞,将给深海油气资源输送安全造成严重威胁,因此,定量预测不同工况下水合物的形成尤为重要,但是目前气体水合物形成的动力学机理尚不明确。系统阐述了国内外油包水体系中水合物形成动力学的研究进展,着重介绍了气体水合物在以油相为主体的油-气-水多相体系中成核与生长的动力学模型,分析了主要模型的优点和局限性。基于油包水乳状液体系中气体水合物形成动力学的研究现状,提出多相体系中水合物形成研究应该从传质和本征反应的耦合机理入手,并结合不同尺度下的试验研究,考虑多相体系中的形成物理过程、传质与传热限制,建立适用性更广的水合物形成模型,从而为管道的流动安全提供理论支撑。

关键词：气体水合物数学模型形成动力学油包水乳状液多相流

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基于可靠性的天然气管道水合物形成概率

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油气储运 2017年第5期36卷 487-494页

作者：阮超宇史博会丁麟柳扬黄启玉张静楠宫敬中国石油大学(北京)/油气管道输送安全国家工程实验室/石油工程教育部重点实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室中国石油管道科技研究中心

随着海洋油气田开发逐步进入深海领域,深水流动安全保障将面临巨大的挑战,分析天然气管道水合物形成概率是保障管道安全流动的基础。基于可靠性的极限状态方法,综合考虑管道运行参数的不确定性,选择管道入口温度、压力及流量为随机变量... 详细信息

随着海洋油气田开发逐步进入深海领域,深水流动安全保障将面临巨大的挑战,分析天然气管道水合物形成概率是保障管道安全流动的基础。基于可靠性的极限状态方法,综合考虑管道运行参数的不确定性,选择管道入口温度、压力及流量为随机变量,以热力学和动力学为基础,建立概率极限状态方程,并运用LHS-Monte Carlo方法、POD方法计算水合物的形成概率,实现了以概率形式定量描述天然气管道中水合物形成风险的目的。结果表明:管道水合物形成概率曲线达到稳定所需的样本总数随管道具体情况和随机变量参数而变化;水合物形成概率对不同随机影响因素的敏感性不同;临界过冷度对天然气管道水合物形成概率有较大的影响。合理选择或调整入口随机参数能够有效降低水合物形成概率,从而保障管道的安全运行。

关键词：水合物诱导期过冷度可靠性概率

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