集输化学——原油的降凝输送与减阻输送

1.油田化学是指油气钻探、开发、集输活动中各种化学剂和化学方法应用的总称。

2.油田化学包括钻井化学：研究钻井液和水泥浆的性能及其控制与调整。

采油化学：研究油层化学改造和油水井化学改造。

集输化学：研究埋地管道的腐蚀与防腐、乳化原油的破乳与起泡沫原油的消泡、原油的降凝集输与减阻集输、天然气处理与油田污水处理等3. 粘土是配制钻井液的重要原材料，它的主体矿物是粘土矿物4. 粘土矿物有两种基本构造单元：硅氧四面体和铝氧八面体。

5.粘土矿物的基本结构层：1：1层型基本结构层（高岭石）2：1层型基本结构层（蒙脱石、伊利石）（两个硅氧四面体片夹着一个铝氧八面体片结合）高岭石：非膨胀性粘土蒙脱石：膨胀性粘土－－原因？由于它有大量的可交换阳离子所产生的伊利石：非膨胀性粘土6.粘土矿物的性质：带电性吸附性膨胀性凝聚性7.钻井液（Drilling Fluid）——钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称8.钻井液的功用:携带和悬浮钻屑、稳定井壁和平衡地层压力、冷却和润滑钻头、钻具、传递水动力、获取地层信息。

10.钻井液密度用一种专门设计的钻井液密度秤测量（实验）调节方法（提高密度：加重晶石（BaSO4）、钛铁矿（TiO2·FeO）等加重剂降低密度：A .絮凝除固；B .加水稀释；C .混油；D .充气）11.钻井液的流变性流变模式宾汉模式幂律模式12.pH表示钻井液的酸碱度，多数钻井液的pH值在8~11之间，属于弱碱性13.碱度——是指钻井液对酸的中和能力。

碱度的大小是指用0.02N（0.01M）H2SO4的标准硫酸中和1ml 样品(钻井液或滤液)至中和指示剂变色时所需标准硫酸的体积（用ml表示）14.钻井液含砂量现场应用中，越小越好，一般控制在0.5%以下。

15.钻井液的滤失及其控制、钻井液流变性及其调整、钻井液润滑性及其改善、井壁稳定性及其控制、钻井液固相含量及其控制、卡钻与解钻、钻井液的漏失与地层的堵漏、钻井液体系16.钻井液的滤失量可按不同的标准分类。

原油降凝降粘剂在原油开采和集输中的应用原油降凝降粘剂是一种用于抑制原油中水的发生和凝聚的化学物质，广泛应用于原油开采和集输系统中，以避免原油的凝结和结垢，可有效保护吸水和滤器设备，减少生产系统的维护成本。

一、开采系统中的应用
在开采系统中，原油伴有大量的水，水中含有沉淀物，会形成结垢，降低系统的效率，甚至系统停产。

因此，采用原油降凝降粘剂可以有效的抑制原油中的水的形成，从而降低沉淀物的沉积，防止结垢，保护采油设备的性能。

二、集输系统中的应用
在集输系统中，原油会在管道中移动，如果管道设施中含有水，水中的沉淀物可能会在管道中凝结，阻碍管道的正常运行，影响系统的效率，甚至导致系统停产。

因此，采用原油降凝降粘剂可以有效地抑制原油中的水，降低沉淀物的凝结，防止凝结，保护管道设施的性能。

原油减阻机理1. 引言原油减阻是指通过添加特定的化学物质或使用物理手段，降低原油在管道中的粘度，从而减少管道输送过程中的摩擦损失和能量消耗。

原油减阻技术在石油工业中具有重要的意义，可以提高管道输送效率、降低能耗、延长设备寿命，对于保障石油供应和节约能源具有重要作用。

本文将介绍原油减阻的机理，主要包括添加剂减阻和物理手段减阻两个方面。

2. 添加剂减阻2.1 聚合物添加剂聚合物添加剂是一种常用的原油减阻剂。

聚合物在原油中形成一层薄膜，并与原油分子发生相互作用，从而改变原油的流动性质。

聚合物添加剂可以通过以下方式实现原油减阻：•降低摩擦系数：聚合物与管壁之间形成一层保护膜，降低了摩擦系数，使得原油在管道中的流动更加顺畅。

•改善流变性：聚合物可以改变原油的流变性质，使得其表现出较低的粘度和较高的流动性。

•抑制结垢：聚合物添加剂可以抑制原油中的结垢物质的生成，减少管道堵塞的风险。

•提高泵送能力：聚合物添加剂可以增加原油的泵送能力，提高管道输送效率。

2.2 表面活性剂表面活性剂是另一种常用的原油减阻剂。

表面活性剂能够降低原油与管道壁之间的摩擦力，并形成一层薄膜来改善原油的流动性。

表面活性剂添加剂可以通过以下方式实现原油减阻：•降低界面张力：表面活性剂能够降低原油与管道壁之间的界面张力，使得原油在管道中更容易流动。

•增加润滑性：表面活性剂能够增加原油与管道壁之间的润滑性，减少摩擦损失。

•抗氧化作用：表面活性剂可以抑制原油中的氧化反应，减少管道内部的腐蚀和沉积物的生成。

3. 物理手段减阻除了添加剂减阻外，物理手段也可以用于原油减阻。

3.1 超声波技术超声波技术是一种应用广泛的物理手段减阻技术。

超声波通过振动作用，可以改变原油分子之间的相互作用力，从而降低原油的粘度和摩擦阻力。

超声波技术可以通过以下方式实现原油减阻：•破坏分子结构：超声波振动可以破坏原油分子之间的结构，使得其流动性更好。

•提高传热效率：超声波振动可以提高原油内部的传热效率，使得温度更加均匀，进一步降低粘度。

东辛线原油集输中降凝降粘剂、减阻剂的筛选方案研究的开题报告1.研究背景及意义随着东辛线原油逐渐逐年提高开采量，原油的运输和储存也成为了一个关键问题。

由于输送过程中管道内部温度、压力等因素不稳定，可能导致原油降凝和降粘、沉积和管壁附着等问题，并使流动阻力增大，这些问题都会给输送管道和设备带来不小的损害，同时也会甩由于原油降凝和降粘而使流量受限，增加成本。

因此，寻找一种合适的降凝降粘剂和减阻剂，以降低原油输送过程中的降凝降粘、沉积和管壁附着等问题，是值得研究探讨的。

2.研究目的本课题的研究目的是通过筛选的方法，找到一种在东辛线原油集输中覆盖了液相和蒸汽相温度范围，既能减少降凝和降粘的剂，还可以降低流动阻力的减阻剂，并对其性能进行评估和验证。

3.研究计划（1）文献综述阶段：对东辛线原油集输中存在的问题、降凝降粘剂和减阻剂的研究现状进行综述，并提出本研究的科学问题和研究思路。

（2）实验设计阶段：根据综述的研究结果，设计实验方案，包含降凝降粘试验、流变学试验、管道阻力试验等实验，对实验数据进行记录与处理。

（3）数据分析阶段：对实验得到的数据进行数据处理、分析和统计，筛选出合适的降凝降粘剂和减阻剂，并对其性能进行评估和验证。

（4）撰写论文阶段：撰写论文并进行修改完善。

4.研究方法(1) 实验方法：采用实验室实验和人工模拟实验相结合的方法，通过测量降凝降粘剂和减阻剂对原油在不同温度、压力等条件下的性能表现，分析其影响，并筛选出合适的剂型。

(2) 计算方法：根据实验数据，应用流体力学基本原理，对比其中各种试剂的搅动效应，求出需要的各参量指标，对比不同试剂的效应，最后得出适应效果较好的试剂型号。

5.预期成果（1）完成对东辛线原油集输中降凝降粘剂和减阻剂的筛选，找到具有优异性能的研究成果；（2）对于东辛线原油集输中降凝降粘和减阻剂的应用提供参考和建议；（3）对于流体力学理论的应用和实际问题的解决具有重要的理论及实践意义。

摘要本文首先针对含蜡原油的特殊性，对其添加降凝剂的降凝机理进行了总结与探讨，对影响管输加剂含蜡原油流变性的因素进行了较全面的分析。

研究表明，降凝机理与降凝剂的种类、化学结构及蜡晶生长阶段有关；原油的族组成、降凝剂的组成结构、加剂处理条件及原油所经历的热历史和剪切历史都是影响加剂原油流变性的重要因素。

然后以新疆三化线管输原油为例，采用流变学测试和分析技术，针对该线管输原油种类多、油性复杂的情况，对其管输的四种原油分类，以凝点和粘度为评价指标，进行了添加降凝剂的室内筛选实验，优选出了适合该管线四种原油的SYEP-1型降凝剂，利用能量耗散模型计算管流剪切速率，结果表明所选降凝剂能够满足该管线冬季只开首站加热炉的准常温输送技术要求。

关键词：含蜡原油；降凝剂；降凝机理；流变性；剪切AbstraetAccording to the peculiar character of waxy crude oil，the action mechanism of Pour Point Depressant(PPD)is generalized and investigated in this Paper，and it is different in different growth period of wax crystal，which is close1y related to the chemical constitution according to different type of PPD.The factors affecting the improvement effectiveness after adding PPD in crude oil transported in pipeline include the composition of crude oil，the chemical structure of PPD，the addition PPD treatment conditions，and the heat and shear history that crude oil goes through in pipeline，As far as the character of the crude oiltransported in Beisantai-Wushihua pipeline is concerned，the paper has adopted rheology test and measurement and regarded pour point temperature and viscosity as indexes to analyze the flow ability of the added PPD oil to select the optimal PPD type，SYEP-1 has been selected as the optimal PPD type. energy dissipation model have been used to calculate the modeling parameters.The results have shown that this PPD can grantee the safety of Transportation after stopping the two middle heating stations.Key words：waxy crude oil；Pour Point Depressant；action mechanismof PPD；Rheological proPerty；share目录第1章概述 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2国内外降凝机理研究及含蜡原油加剂输送应用概况 (2)1.3论文主要研究内容 (4)第2章降凝机理探讨及降凝剂研究进展 (5)2.1降凝机理研究历史 (5)2.2降凝机理研究进展 (5)2.3降凝剂研究进展 (7)2.4小结 (8)第3章减阻剂的机理及发展 (9)3.1减阻剂的使用特点和减阻机理 (9)3.2输气管道减阻涂料现状及发展趋势 (11)第4章加剂含蜡原油管输流变性的影响因素分析 (15)4.1原油族组成的影响 (15)4.2分子量的影响 (21)4.3降凝剂与原油的配伍规律 (21)4.4加剂量的影响 (22)4.5热历史的影响 (22)4.6管流剪切的影响 (24)4.7小结 (30)第5章最佳加剂浓度的确定 (31)5.1彩南原油加剂浓度的确定 (31)5.2沙南原油加剂浓度的确定 (31)5.3火烧山原油加剂浓度的确定 (32)5.4北十六原油加剂浓度的确定 (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (37)第１章概述1.1 研究背景及意义我国所产原油很多为高含蜡原油，这类原油特点是凝点高，低温流动性差，在常温甚至高于常温时，原油经常处于不能流动的凝固状态，给原油正常开采和输送带来了很大困难，所以只有对原油进行流动改进处理，才能满足高效节能的管输要求。

浅谈管道减阻剂在原油管道输送过程中的应用发布时间：2022-08-16T06:49:13.389Z 来源：《工程管理前沿》2022年第4月第7期作者：孙汉峰[导读] 在原油的管道运输中孙汉峰长庆油田分公司第二输油处摘要：在原油的管道运输中，减阻剂的加入可以有效降低原油的流动摩阻，增加输送量。

本文结合马惠线加入减阻剂的应用实例，阐述了管道减阻剂在原油输送中的减阻增输效果。

关键词：原油管道、减阻剂、减阻增输原油本身是粘度较高的流体，在进行管道输送时，其在输油管道中的流动状态受摩擦阻力作用，造成能量消耗增加、管道运输效率的降低。

在这种情况下，采用少量的化学添加剂来有效降低管道系统的摩阻，对于加速原油开发利用、安全输送、节约投资、降低能源消耗、提高输送量具有极为重要的作用和意义。

减阻剂的注入可以在不改变管道运行方式的条件下，有效地降低管道中流体的摩擦阻力，提高管道的输送能力。

减阻作用是一种特殊的湍流现象，减阻效应是减阻影响湍流场的宏观表现，它是一个纯物理作用。

减阻剂分子与油品的分子不发生作用，也不影响油品的化学性质，只是与其流动特性密切相关。

在湍流中，流体质点的运动速度随机变化着，形成大大小小的旋涡，大尺度旋涡从流体中吸收能量发生变形、破碎，向小尺度旋涡转化。

小尺度旋涡又称耗散性旋涡，在粘滞力作用下被减弱、平息。

它所携带的部分能量转化为热能而耗散。

在近管壁边层内，由于管壁剪切应力和粘滞力的作用，这种转化更为严重。

在减阻剂加入到管道以后，减阻剂呈连续相分散在流体中，靠本身特有的粘弹性，分子长链顺流向自然伸呈流状，其微元直接影响流体微元的运动。

来自流体微元的径向作用力作用在减阻剂微元上，使其发生扭曲，旋转变形。

减阻剂分子间的引力抵抗上述作用力反作用于流体微元，改变流体微元的作用方向和大小，使一部分径向力被转化为顺流向的轴向力，从而减少了无用功的消耗，宏观上得到了减少摩擦阻力损失的效果。

减阻剂的添加浓度影响它在管道内形成弹性底层的厚度，浓度越大，弹性底层越厚，减阻效果越好。

论原油管道减阻技术研究进展论原油管道减阻技术研究进展摘要：随着石油工业的不但发展，原油及各种油品的使用逐渐增多，然而我国的原油分布集中，大都通过管道实现原油运输。

但是较长的运输管道及原油粘度和含量问题，致使大量的原油管道运输不畅问题。

为解决之一问题，我国相关部门和机构进行了科学研究和严谨的科学实现分析，产生了一定的科技成果，如减阻剂减阻、降粘剂减阻、原油磁处理减阻等工艺用品或工艺。

但我国的原油管道减阻技术仍需进一步开发和前景。

关键词：原油管道运输减阻剂磁处理我国是世界第一人口大国，资源丰富，但是人均资源相对较少，远落后于世界其他国家。

而依据科学发展观理论，要实现社会的可持续发展，必须实现资源的可持续发展。

原油运输作为我国资源利用的一项重要环节，其有效性、高效性对于我国资源事业建设有着重要作用。

一、我国原油运输现状目前我国的原油大部分是通过管道运输实现资源分配。

管道运输速度快、运输便捷、安全性更高，由于我国所产原油大部分属于凝点较高的含腊原油或者粘稠的重质原油，运输过程中容易形成粘合和凝固现象，阻力大、能耗大，资源浪费现象较为严重。

而对于解决原油管道运输的消耗大问题，我国也从管道运输优化进行了相关的学术研究和科学实现。

目前我国原油管道运输减阻途径主要有管道图层减阻、减阻剂减阻和原油磁减减阻。

而涂层减阻技术需要对管道进行内涂敷，工艺复杂，效果不佳。

下面就原油管道运输减阻剂减阻技术和磁减减阻技术进行学术的研究和总结。

二、原油管道运输减阻剂减阻技术研究进展减阻剂是一种减少管道摩阻损失的化学添加剂，具有成本低、见效快、减阻效果明显和应用简便灵活的特点，通过减小原油流动阻力，可以达到增加输的目的。

1.减阻剂种类目前减阻剂按照亲水亲油科分为水溶性减阻剂和油溶性减阻剂。

水溶减阻剂主要用于循环水系统、循环冷却系统中得到了有效的应用。

而油溶性减阻剂，不仅可以应用于原油管道输送中，还可以用于石油产品输送中。

2.常见减阻剂合成工艺减阻聚合物的合成方法有两种：溶液聚合法和本体聚合法。

【降凝剂在原油管输中的应用】原油降凝剂陕北原油具有石蜡含量高、黏度高、凝点高等特点，现管道运输是其主要的运输方式，针对陕北三高原油主要通过逐站加热的输送方法，因为在部分出油少的油区不能满管输送，小管线输送过程中温降大等实际情况，高凝点原油的输送不但制约了停输时间，还带来了很大的凝管危险性，另外也增大了能源浪费和设备投资率。

对此，延长石油管道运输公司已开始探索应用降凝剂，并取得了不错的成效，减阻剂可以有效降低原油凝点，而实现较低温安全输送。

降凝剂的主要成分是一些高分子聚合物，当它加注于原油时，可以有效改变原油中的蜡的结晶习性、蜡晶体的结构形态以及晶体之间相互作用的性质，使原油凝固点下降、也降低在低温时的粘度等物性，从而改善了三高原油的低温流通性。

添加降凝剂是实现低温输送的有效途径，但降凝剂种类繁多，化学反应机理各不相同，加上不同地区产出原油物性也有很大的不同，所以在降凝剂的应用中，必须有针对性的选择，合理配对才能提高成效。

1 原油凝结的主要原理原油是一种多组分的半流动的复杂有机化合物，不同组成，决定了其不同的粘稠度和流动性，一般具有一定的刺鼻臭味。

他的流动性主要取决于其中蜡含量的多少，含蜡越高凝固点越高。

当原油的温度降到一定值时，蜡状晶体颗粒在范德华力、共价键和氢键等力的作用下，碰撞频率大大增加，非常容易相互结合，形成特点的网络结构，使原油凝结而失去了原来的流动性，从而形成不同形态的蜡晶附着在管路内壁致使原油的流动性受到了阻碍难以输送。

2 降凝剂对含蜡原油的改性原理2.1降凝剂的作用机理含蜡原油凝结的主要机理是原油在温度较低时使原油中高凝固点、高粘性有机成分易形成蜡状晶体，这些蜡状晶体以不同的形态相互结合在一起并且形成了三维的网络结构，将低凝点的油分、胶质、沥青质、污泥、水等等一些组分吸附并包在里面，形成蜡膏状的物质，而使原油失去其流动性。

添加降凝剂可以有效影响和改变原油中高凝成分蜡晶的发育历程，并改变蜡晶的形态结构，阻碍和阻止高凝成分形成空间网络结构从而改善原油的低温的流通性。