油品减阻剂减阻机理及其效果预测研究现状
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浅析减阻剂在输油管道运行中的减阻节能作用在原油和成品油管道中添加减阻剂,是输油系统降低管道能力消耗,提升特定地段管道流通能力的重要措施之一。
文章介绍了减阻剂的减阻机理,并通过国外输油管道应用实例阐述了减阻剂在输油管道中减阻和增输的用途,分析了在输油管道上应用减阻剂的优势。
标签:减阻剂;输油管道;减阻;增输引言流体在管道中流动与管壁产生摩擦阻力,导致系统能量消耗,降低管道输送量。
通过在输送的流体中添加高分子聚合物,在紊流状态下减小流动阻力从而降低能量消耗的方法称之为高聚物减阻法。
用于降低流体流动阻力的高聚物化合物称为减阻剂(drag reducing agent),简称DRA。
减阻剂是油品管道输送系统中的重要组成,在提高管道输送能力和降低能量消耗方面发挥着重要作用。
1 减阻剂的减阻机理减阻剂通过改变管道中流体的流动状态,具体通过影响湍流场的宏观表现来实现减阻作用。
减阻作用只是单纯的物理作用,减阻剂不与油品物质发生化学反应,所以不影响油品的化学性质,只对其流动特性产生影响。
减阻剂进入流体中后,由于其具有粘弹性,分子链沿流体流向方向自然伸展,从而对流体分子的运动产生影响。
减阻剂分子受到流体分子径向作用力,发生扭曲变形的同时,因其分子间引力而对流体分子产生反作用力。
受到该反作用力的影响,流体分子作用力方向和大小发生改变,一部分径向作用力转变为顺流向的轴向作用力,无用功的消耗降低,宏观上起到减少摩阻损失的作用。
2 输油管道应用减阻剂后的减阻与增输2.1 减阻剂减阻与增输的含义在管道输油过程中加入减阻剂,产生的影响有两个方面:(1)降低能量损耗。
在原定输量一定的情况下,流体摩擦阻力降低,减少管道沿程压力损失,输送泵能耗降低,不仅节约了能量,还可以改换成扬程较低的泵输油。
(2)增加输送量。
在原定压力一定的情况下,流体摩擦阻力降低,从而使得管道输送量得以增加。
一般情况下,在管道中使用减阻剂的主要原因是为了增加管道的输送量。
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。
原油管道减阻技术研究进展作者:王瑜来源:《中国科技博览》2014年第35期[摘要]添加减阻剂是输油生产中提升管道输送能力常用的一种输送工艺,添加减阻剂后一定程度上提升了管道输送能力,能够满足炼化企业原油加工量的需求,方便了生产运行的调节和管理。
文章介绍了减阻剂减阻效果的影响因素、减阻效果分析以及减阻剂的开发与应用。
[关键词]原油;管道;减阻中图分类号:TE869 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0095-01近20年来,减阻剂在国外管道输送方面得到了广泛应用。
先后研制出了聚氯乙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸等一系列油溶性减阻剂。
美国应用减阻技术处理突发输油管路事故,成功实现了越站输送,并大大提高了输油能力。
当油田产量增加后,采用减阻技术和更换大排量离心输油泵的方法,可以省去修建复线工程,节约时间和投资。
我国从70年代开始进行这一方面研究,小试取得了一定成绩。
引进的减阻添加剂,在东黄输油管线和铁-大输油管线上得到了很好的试验结果。
一、概述随着石油工业的发展,原油及各种燃料油的管道输送量日益增加,降低管路系统的摩擦阻力,提高输送量,对节约能源和投资,加速原油的开发利用,都具有重要意义。
原油管道减阻主要有两种途径:减阻剂减阻和管道涂层减阻。
其中,管道涂层减阻技术,需要对管道进行内涂敷,减阻工艺复杂,减阻效果不佳。
所以,原油管道减阻主要采用减阻剂减阻。
减阻剂减阻是向流体注人减阻剂,通过减阻剂在管壁上形成的化学剂涂层,使接近管壁的流体紊流减弱,从而降低流体流动阻力。
该方法与管道涂层减阻相比除了具有工艺简便、有效的特点外,还可以在管道达到最大输量后不进行设备增输改造的条件下增加输量,具有显著的经济效益。
笔者综述了减阻剂的种类、研制概况、合成、在原油管道的应用以及它的发展前景。
二、减阻剂减阻效果的影响因素1.添加浓度。
减阻剂的添加浓度影响其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。
减阻剂在输油管道运行中的减阻节能与增输作用研究西南石油大学邮编:610500摘要:原油本身就是一个黏度较高的物质,其在输油管道中的流动状态被摩擦阻力严重受到限制,造成能量消耗增加、管道输量降低。
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、节约能源消耗、提高输送量具有极为重要的作用和意义。
本文首先阐述了减阻剂的减阻增输机理,其次,分析了影响减阻剂减阻增输效果的因素,同时,就减阻剂在国内外输油管道中的应用进行了深入的探讨,具有一定的参考价值。
关键词:减阻剂;输油管道;应用1.前言随着我国国民经济的快速发展,社会对于石油产品的需求越来越旺盛,从而也导致利用输油管道来输送原油的输量也得到了大幅度上升。
而原油本身就是一个黏度较高的物质,其在输油管道中的流动状态被摩擦阻力严重受到限制,造成能量消耗增加、管道输量降低。
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、节约能源消耗、提高输送量具有极为重要的作用和意义,而这种能够有效降低流体流动阻力的化学添加剂被称为减阻剂,本文就减阻剂在输油管道运行中的减阻节能与增输作用进行探讨。
2.减阻剂的减阻增输机理减阻作用是一个纯物理作用,也是—种特殊的湍流现象。
减阻剂分子一般只与流动特性息息相关,而对于油品的化学性质不会造成影响,也不会与油品分子发生作用。
输油管道运行中加入减阻剂,减阻剂利用本身的粘弹性来对流体微元运动造成影响。
在减阻剂微元上作用来自流体微元的径向作用力,使减阻剂微元发生扭曲变形。
减阻剂分子间引力抵抗上述作用力反作用于流体微元,改变了流体微元作用力的大小和方向,使一部分径向力转变为顺流向的轴向力,从而减少无用功的消耗,宏观上起到减少摩阻损失的作用。
使用减阻剂在很大程度上是为了增输,这是由于在既定压力保持不变的前提下,输油管道的油品输量会随着油流摩阻降低而大幅度增加。
管道减阻剂在原油管道运输中的应用摘要: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。
本文结合延长石油管道运输中减阻剂的应用实例,阐述了管道减阻剂在原油输送中的减阻增输效果。
关键词:减阻剂延长石油减阻增输原油在进行管道运输时,管道中的原油由于摩擦阻力的存在而限制了其在管道中的流动,造成了管道运输效率的降低,增加了能量消耗。
减阻剂的注入可以在不改变管道运行方式的条件下,有效的降低管道中流体的摩擦阻力,提高管道的输送能力。
管道减阻剂是一种可以降低流体流动摩阻,增加输送量的高分子添加剂,对输送管道的增输、节能、提高经济效益有非常重要的作用。
一、管道减阻剂减阻机理原油在管道运输过程中,随着管道摩阻的增加,原油的层流部分将会逐渐减少,紊流部分将会增加。
处于紊流状态的原油中有很多漩涡,而这些旋涡是逐级变小的,旋涡的尺度越小,能量的粘滞损耗越大,旋涡的能量最终将被流体的粘滞力损耗掉,变成热能,因此处于紊流状态的原油需要消耗大量的管输能量[1]。
管道的中心区是紊流核心区,管内大部分流体处于这一区,只有靠近管壁的很少部分的液体运动为层流,这两者之间有一过渡区。
减阻剂就是通过改变管壁附近(过渡区)油分子的运动状态,使其向同一方向运动,以扩大已有的层流区,减少能量消耗,降低摩阻损失,以达到减阻增输的目的[2]。
同时,处于紊流状态下的原油中各级旋涡将能量传递给减阻剂分子,使其发生弹性变形,将能量储存起来,之后,减阻剂分子又将获得的能量还给油分子,以维持原油正常运输所必需的能量,达到减阻的目的[3]。
值得注意的是只有当原油处于紊流状态时,减阻剂才起减阻作用。
二、原油管道应用阻剂后的减阻增输效果减阻剂的减阻与增输即为:减阻:在原定输量不变的情况下,降低原油流动摩阻,减少管道沿程压力损失,从而减低泵的动力消耗,节约了能量,可以改换成扬程较低的泵输油。
增输:在原定压力不变的条件下,由于原油流动摩阻降低,而输量增加;在多数情况下,使用减阻剂是为了增加管道的输量,增输是由于减阻的作用而实现的。
原油减阻剂的研究概况
宋昭峥;张雪君;葛际江
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2000(019)006
【摘要】减阻剂是一种高分子聚合物的化学制品,能减少液体在管道内流动的摩阻.减阻剂的使用,对输油管道的增输、节能降耗、提高经济效益和社会效益起到重要的作用.减阻剂的研究热点仍是开发新产品及新合成方法.通过改变单体种类、结构单元连接方式、序列分布和单体组分组成,可以合成品种众多的聚合物,为制备具有指定结构和预期性能的高分子聚合物减阻剂提供了可能性和可行性.
【总页数】3页(P7-9)
【作者】宋昭峥;张雪君;葛际江
【作者单位】石油大学,山东省东营市,257062;石油大学,山东省东营市,257062;石油大学,山东省东营市,257062
【正文语种】中文
【中图分类】TE4
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3.姬惠原油管道添加减阻剂的现场试验研究 [J], 刘亮;王立涛;常元昊;吴世宏
4.阿独原油管道添加康菲减阻剂现场试验研究 [J], 孙云峰;殷炳纲;王中良;于涛;丁
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5.基于PCA-GRNN模型的原油管道减阻剂减阻率预测研究 [J], 王一斌
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稠油破乳降粘减阻剂机理及应用探讨发布时间:2021-03-26T12:00:11.337Z 来源:《中国科技信息》2021年3月作者:仉莉[导读] 稠油乳化降粘开采法,是近几年一直延续应用的一种稠油开采技术。
为了实现有效降低原油在井筒和管线运移阻力和粘度、降低掺水量,可研发新型稠油破乳降粘减阻剂。
中石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营仉莉 257015摘要:稠油乳化降粘开采法,是近几年一直延续应用的一种稠油开采技术。
为了实现有效降低原油在井筒和管线运移阻力和粘度、降低掺水量,可研发新型稠油破乳降粘减阻剂。
本文主要是从稠油破乳降粘减阻剂作用机理出发进行降粘减阻效果测试和高温性能测试,探讨减阻剂的技术和应用情况。
关键词:稠油降粘;破乳减阻;降粘实践专家预测:本世纪上半叶石油开采的主要对象是稠油开采。
目前,我国辽河和胜利等油田的原油有相当部分属于稠油,储量有13亿吨。
这些稠油仅用热力学的方法开采难度非常大。
针对这种情况必须采取一些物理或化学的方法提高其流动性,才能进行开采。
稠油的流动性差是制约稠油生产的主要矛盾。
实践证明:采用蒸汽驱油与稠油破乳降粘减阻开采技术结合能更好的改善稠油的流动性,提高稠油采收率。
此法综合成本较低,经济效益较好。
稠油乳化降粘开采法,是近几年一直延续应用的一种稠油开采技术。
但此法在实际生产中尚存在一些技术和实用性问题。
如目前油田用的稠油乳化剂有些降粘减阻效果较差,有些不能适合低温,不能适应于正常添加其它药剂条件开采,不能耐高矿化度油井。
有些是使用剂量大,约在500~5000ppm左右,成本较高,经济效益低。
本项目研制的稠油破乳降粘减阻剂能适合低温、高温、高矿化度油井,又具有破乳、降粘、减阻性能且生产成本低,是稠油开采新技术。
1稠油破乳降粘减阻剂作用机理稠油破乳降粘减阻剂的作用机理是将制备好的稠油破乳降粘减阻剂按一定浓度加入到稠油中,由稠油破乳降粘减阻剂破坏稠油中的天然乳化膜,解开稠油中的油包水乳液(W/O)反相形成水包油(O/W)的稠油乳液,从而降低稠油粘度,减小流动阻力,使其易于采出。