含蜡体系水合物浆液流动及堵塞特性实验研究

来源 :常州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pjzh210427
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在深海油气田的开发过程中,集输管道高压、低温的输送环境为蜡沉积和水合物生成提供了适宜的条件,将同时面临水合物沉积和蜡沉积问题,容易发生堵塞事故并威胁管道流动安全。现阶段相关学者针对含蜡体系水合物浆液流动、堵塞等特性进行了广泛的研究,但这些研究多是基于油包水体系,基于油水分散体系和水包油体系的研究尚不充足,亟需揭示油水分散体系和水包油体系中蜡晶析出对水合物浆液流动、流变及堵塞特性的影响。本文探究了油水体系和水包油体系中蜡晶析出对水合物浆液流动、流变及堵塞特性的影响,主要内容如下:1.本文采用高压可视实验环路进行了含蜡油水体系(未添加乳化剂)水合物浆液流动实验。结果表明:(1)相较于无蜡油水体系,含蜡油水体系流量下降的趋势更大,压降上升的幅度更高,体积分数更小;在含蜡量0.5wt.%~2.5 wt.%范围内,蜡晶析出对水合物生成的抑制效果随含蜡量的增大而增强。(2)在含蜡量0.5 wt.%~1.75 wt.%范围内,含蜡量越高,对应体系的流量下降程度越大,发生堵塞的风险越大。(3)综合堵塞形态图像,针对本文使用的实验环路,提出了含蜡油水体系的水合物浆液堵塞机理:水合物大量生成后,水合物颗粒与蜡晶形成的聚集体悬浮于油水混合相及水相中随管流流动,导致流体黏度增大,体系流量减小,进一步导致管流的携带能力下降,生成的水合物颗粒与析出的蜡晶相互黏附并出现大尺寸聚集体着床、沉积,极大地减小了管道流通面积,体系流动性显著下降,最终发生堵塞事故。2.本文采用高压可视实验环路开展了含蜡水包油体系水合物浆液流动实验。结果表明:(1)含蜡水包油体系较含蜡油水体系流量下降幅度更小,压降上升幅度亦更小,水合物体积分数更大。(2)从堵塞形态图可以发现:管道上部出现水合物层,水合物颗粒互相黏附,管道中下部出现大量无色透明水合物层并聚集在底部,管道内底部出现大尺寸聚集体并发生沉积,但聚集体尺寸和数量与含蜡油水体系不同,出现差异的原因是由于Tween 80的阻聚效果,抑制了颗粒间的聚集,导致聚集体数量和尺寸均小于含蜡油水体系。(3)基于含蜡油水体系、含蜡水包油体系水合物体积分数和流动能力下降程度的对比分析,探究了乳化剂Tween 80对含蜡体系水合物浆液生成、流动特性的影响机制。虽然Tween 80的发泡性增强了水合物生成过程的毛细作用,导致含蜡水包油体系的最终水合物体积分数大于含蜡油水体系;但Tween 80的阻聚作用导致含蜡水包油体系的流动能力下降程度小于含蜡油水体系。3.本文基于高压环路实验系统所得到的压降、流量等数据,探究了含蜡体系水合物浆液流变及黏度特性,得到以下结论:(1)无蜡油水体系、含蜡水包油体系水合物浆液均为假塑性流体。(2)将析出的蜡晶与生成的水合物析出视为分散相,得到总固相有效体积分数,进而建立了含蜡水包油体系水合物浆液黏度模型,使用该模型计算了含蜡水包油体系水合物浆液黏度。并对模型进行了验证,发现模型能够表征体系黏度随着固相体积分数增大而上升的趋势,且误差分析结果表明,模型预测值与实验数据平均相对误差为6.67%,具有良好的预测精度。(3)基于Herschel-Bulkley经验模型,推导了无蜡油水体系、含蜡水包油体系水合物浆液的流变方程,发现随着水合物体积分数、固相有效体积分数增大,水合物浆液偏离牛顿流体的程度越大。(4)研究了无蜡/含蜡水包油体系的表观黏度,发现两个体系的表观黏度均随着水合物体积分数的增加而增大,并分析了含蜡水包油体系水合物浆液表观黏度在各水合物体积分数下始终大于无蜡水包油体系的原因。
其他文献
随着我国城镇化水平大幅提高,城市人口数量急剧膨胀,导致城市内部空间与土地资源愈发紧张,其引发的交通拥堵、区域发展失衡等问题,反而会加剧城市负担、制约城镇化发展。如何解决城市交通拥堵问题,并促进区域协调发展,这已成为我国经济发展和社会进步过程中的热点问题。关于地铁这一准公共产品的布局对城市土地资产和人口集聚的影响效应,学者们分别从其研究方法及模型、正外部性与负外部性、影响的空间及时间范围和程度等方面
随着人工智能和虚拟现实的发展,虚拟代理这一技术进入了我们的生活,尤其在产品推荐情境中具有一定潜力。在与产品推荐虚拟代理交互时,信任对用户的购买意愿起到了至关重要的作用,但学者们对于人-代理交互的信任范式存在争议。一些学者认为只要提供最低的社会线索,人们也会将代理感知为真人;而另一部分则认为要通过拟人化手段让代理更像真人。此外,许多学者从系统加工的角度对产品推荐虚拟代理进行研究,但较少有人从启发式加
有杆抽油方法是目前国内应用最为广泛的一种人工举升方法。由于地下情况复杂,工作条件恶劣等原因,及时掌握井下故障情况并采取合适的措施对油田正常生产有重要意义。利用计算机结合地面示功图诊断工况是目前较为常用的一种方法,但由于地面示功图包含信息较少,只能诊断井下工况等问题,使利用地面示功图进行诊断的方法难以进一步深入。随着人工神经网络的发展,卷积神经网络因为其在图像识别的优势,使得卷积神经网络从众多类型的
信息化时代,信息已经成为一种至关重要的资源要素,对国家、社会以及各行各业发展都有重大作用。近几年农民收入不断增长,虽然城乡收入比有所下降,但与城镇居民的收入绝对差距仍然不断扩大。如何提高农民收入,始终是我国三农政策所关心的重要问题,也一直是农业和农村面临的主要矛盾。实现全面小康,关键在于持续增加农民的收入。增加农民收入一个主要的方式就是发展农业信息化,这也是缩小农民与城镇居民收入差距的非常重要的途
过程方差是否受控对产品质量的稳定性有着重要影响,因此监控过程方差的变化是十分重要且具有现实意义的。休哈特(Shewhart)S~2控制图是监控正态总体过程方差漂移的常用控制图,但是它在过程方差发生中小漂移时的监控效果不理想。本文在之前学者研究的基础之上设计了运行和S~2控制图,亦用等尾概率限和平均链长无偏两个方法来设计了带r-of-k,M:r-of-k(k>r)链规则S~2控制图和带GR 2-of
当前我国网络直播的法律法规还有一些欠缺,“徒法不足以自行”,各种低俗、虚假、情色等潜在的危害内容在网络中无处不在。实际上,直播平台也抓住监控不便等的漏洞,为了经济利益而在管理上比较草率,使用部分素质欠缺的主持人。并且由于网络平台直播职业的特殊性和赛博空间的遮蔽性,很难对网络直播进行全方面监管。本文以斗鱼TV为例,通过对于用户调研数据的分析,阐述了我国网络直播的发展现状,对我国直播平台的政府管理监督
近年来有许多学者发现,环境信息作为一种非财务信息,除了能够监督企业更好地保护环境,还能够透露出一些异质性风险,缓解企业与资本市场的信息不对称,进而对企业的投融资和经营发展产生影响。传统经济学认为环境规制会给企业增加负担,导致企业缩减研发,从而降低竞争力。但是“波特假说”反驳了这一观点,提出环境规制虽然会产生环境成本,但是合适的环境规制会促使企业通过自身的创新活动来抵消这部分的成本。在实际的经济生活
随着云计算的飞速发展,大规模动态虚拟机调度的重要性日益提高。云服务提供商购买大量物理主机服务器,建立数据中心,再将服务器的计算资源用创建虚拟机的形式分割出租并从中获利。设计一个优秀的动态虚拟机调度系统可以为云服务提供商节省大量成本支出,因而成为了近年来的研究热点。在动态虚拟机调度过程中,最困难的问题在于其随机性,即创建请求和删除请求通常是不定期地随机出现的。现有的调度算法通常将动态虚拟机调度问题建
皮凯蒂在《21世纪资本论》中采用大数据测算出从20世纪80年代以来大部分国家的收入不平等都在加剧,收入不平等程度还将持续扩大下去。随着经济的快速发展,近年来我国的基尼系数始终保持在0.4以上,考虑到高收入群体的收入很大可能被低估的现状,我国的收入不平等状况同样不容乐观。收入不平等扩大不仅对质量经济发展带来挑战,还会影响社会和谐稳定。2019年10月28日在北京召开党的十九届四中全会提出“要不断强化
高管腐败,作为腐败从官僚系统蔓延至企业组织的鲜明例证,在实务界和学术界引起了充分关注。拥有资源使用权的企业高管可能会因为满足个人私利而违背本应承担的信托责任,产生腐败行为。随着研究的逐步深入,腐败行为的内涵也随之扩充,不仅包括明显违反法律法规的显性腐败,例如违规操作、收受贿赂等,还包括并未明显触犯法规的隐性腐败,例如公款消费、获取超额报酬等。高管腐败不仅危害公司利益,而且还会损害整个市场经济秩序,