含蜡原油流动性与磁处理条件间机理关系及其量化表征

基本信息
批准号:51674276
项目类别:面上项目
资助金额:58.00
负责人:侯磊
学科分类:
依托单位:中国石油大学(北京)
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘稳文,陈雪娇,周亚云,赵仁杰,陈艺彤
关键词:
流动性磁处理蜡晶含蜡原油
结项摘要

Recent years, with the wide application of magnetic treatment technology in the oil fields, increasing amounts of problems exist, such as the crude oil viscosity rises or remains the same after magnetic treatment, the main reason is that the influence of magnetic treatment on wax molecule motion and wax crystal aggregation is not clearly ensured, and the relationship between waxy crude oil flow property and magnetic treatment condition is not mastered. Through theory analysis, molecular dynamics simulation and experimental study, this project discusses the mechanism of paraffin controlling and viscosity reducing with magnetic treatment from multi-scale and multi-dimension. Molecular dynamics method is a method for simulating the interactions between waxy molecules in a magnetic field. Static magnetic treatment experiment is adopted for measuring crystal parameters and thermodynamic parameters,with reference to the molecular dynamics simulation results,the mechanism relationship between crude oil flow property and magnetic treatment condition is analyzed. Dynamic magnetic treatment experiment is employed for studying the key factor that influence the magnetic treatment results, considering the waxy oil composition and flow condition, further exploring the mathematical model that describe the quantitative relationship between waxy crude oil flow property and magnetic treatment condition. The project is expected for revealing the mechanism of paraffin controlling and viscosity reducing with magnetic treatment, breaking through the bottleneck that restrict the theoretical development of waxy crude oil with magnetic treatment, laying scientific foundation for further magnetic study.

近些年来,在含蜡原油磁防蜡降黏实施过程中,磁处理失效或者出现负效应的现象时有发生,其根本原因是没有明确磁场对原油中蜡分子运动以及蜡晶颗粒聚集状态的影响效应,也没有掌握含蜡原油流动性随磁场条件变化的规律。本项目拟通过理论分析、分子动力学模拟与磁处理实验研究,从多尺度和多维度探索含蜡原油磁防蜡降黏机理。采用分子动力学方法研究磁场对蜡分子间相互作用的影响,通过静态磁处理实验测试磁处理前后热力学参数和结晶参数的变化,结合分子动力学模拟探索含蜡原油流动性与磁处理条件间的机理关系,通过动态磁处理实验确定影响磁处理效果的关键因素,考虑原油组成和管流条件,建立定量表征含蜡原油流动性与磁处理条件间关系的数学模型。预期该研究将揭示含蜡原油磁处理机理,突破制约含蜡原油磁处理发展的理论瓶颈,为含蜡原油磁处理技术奠定科学基础。

项目摘要

近些年来,在含蜡原油磁防蜡降黏实施过程中,磁处理失效或者出现负效应的现象时有发生,其根本原因是没有明确磁场对原油中蜡分子运动以及蜡晶颗粒聚集状态的影响效应,也没有掌握含蜡原油流动性随磁场条件变化的规律。针对含蜡原油开展磁处理实验研究,发现在磁场作用下沥青质颗粒尺寸减小和蜡晶尺寸增大是降黏的主要原因。采用灰色关联理论,计算了降黏率与磁处理条件、原油组成和测试条件间的灰色一般关联度,确定了影响磁场降黏效果的各个因素的主次顺序。通过正交试验探究了磁处理时间、磁处理温度、磁场强度和流速对降黏率的影响效应,确定了最佳的动态磁处理条件。分子动力学模拟结果进一步证实了磁场对含蜡原油的降黏效果。通过分析蜡的径向分布函数和沥青质的构型,发现磁场促使了蜡分子的聚集和沥青质团簇的分散,该结果与磁处理实验的显微观察结果一致。通过对比磁处理前后正壬烷、环庚烷、甲苯和蜡分子的扩散系数,发现磁场使分子受到的空间位阻作用减小,迁移性增强,扩散系数增大,从而实现降低黏度的效果。预期该研究将揭示含蜡原油磁处理机理,突破制约含蜡原油磁处理发展的理论瓶颈,为含蜡原油磁处理技术奠定科学基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

DOI:10.11821/dlyj020190689
发表时间:2020
2

固溶时效深冷复合处理对ZCuAl_(10)Fe_3Mn_2合金微观组织和热疲劳性能的影响

固溶时效深冷复合处理对ZCuAl_(10)Fe_3Mn_2合金微观组织和热疲劳性能的影响

DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2018.001042
发表时间:2019
3

业务过程成批处理配置优化方法

业务过程成批处理配置优化方法

DOI:10.13196/j.cims.2019.04.019
发表时间:2019
4

基于近似L_0范数的电容层析成像敏感场优化算法

基于近似L_0范数的电容层析成像敏感场优化算法

DOI:10.3788/LOP202158.1210025
发表时间:2021
5

考虑铁芯磁饱和的开关磁阻电机电感及转矩解析建模

考虑铁芯磁饱和的开关磁阻电机电感及转矩解析建模

DOI:10.7652/xjtuxb201907017
发表时间:2019

侯磊的其他基金

批准号:11804276
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30170588
批准年份:2001
资助金额:17.00
项目类别:面上项目
批准号:21803010
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61007060
批准年份:2010
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11602070
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10871225
批准年份:2008
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:31702264
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21471124
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:51174218
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11271247
批准年份:2012
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:21871220
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:21001088
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30971826
批准年份:2009
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:81770254
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:30671326
批准年份:2006
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:81900081
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21607120
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61575161
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

胶凝含蜡原油形变随加载条件变化的规律研究

批准号:51174218
批准年份:2011
负责人:侯磊
学科分类:E0403
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

W/O型含蜡原油乳状液触变特性及其微观机理研究

批准号:51404072
批准年份:2014
负责人:国丽萍
学科分类:E0403
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

含蜡原油储存中蜡晶微观行为与原油传热的耦合作用机制

批准号:51704077
批准年份:2017
负责人:赵健
学科分类:E0403
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

含蜡原油常温输送机理及流动改性方法研究

批准号:51534007
批准年份:2015
负责人:宫敬
学科分类:E0403
资助金额:280.00
项目类别:重点项目