[发明专利]降低、测试已胶凝原油屈服应力的方法及装置

说明书

本发明提供了一种降低、测试已胶凝原油的屈服应力的方法及装置，方法包括：对已胶凝的原油施加预设强度的电场，以降低胶凝原油的屈服应力。本发明可以对已胶凝的原油进行电场处理，显著降低其屈服应力。同时，本发明的装置可以实现电场处理与处理效果评价一体化，在节约时间、操作简单的同时，避免了由于处理测试装置分离，在.两种装置间转移油样带来的系统误差。

技术领域

本发明涉及原油处理技术，具体的讲是一种降低、测试已胶凝原油屈服应力的方法及装置。

背景技术

我国所生产的原油大多为含蜡原油，世界范围内含蜡原油的产量也在快速增加。此类原油含蜡原油中蜡的存在使得其流变特性非常复杂。温度较高时，蜡以分子态溶解于原油中，原油体系为牛顿流体；当温度降至原油析蜡点(WAT)时，原油中溶解的蜡由于过饱和而开始析出，此时体系仍为牛顿流体；温度进一步降低，析出的蜡量逐渐增大，体系从牛顿流体转变为非牛顿流体；当析出的蜡量达到原油的2％左右时，蜡晶颗粒相互交联形成网状结构，将液态原油包裹其中，体系从液体转变成凝胶。网状结构的形成使原油表现出屈服应力、黏弹性及触变性等复杂的流变特性。

石油管道停输后，因油温下降造成的原油胶凝，可能会导致管道再启动失败。因此，管道再启动的安全是含蜡原油管道运行中面临的核心问题。而屈服应力是管道产生凝管的根本原因，因此，原油输送技术领域技术人员尤其关注原油屈服应力，并致力于降低胶凝原油的屈服应力。

现有技术中，为了避免发生凝管事故，通常采用控制停输时间，在原油失去流动性之前启动管道，避免凝管事故。此外其他一些方法如：添加化学添加剂(降凝剂)降凝剂的化学改性方法、提高输油温度等均被应用到含蜡原油输送过程中。但是这些方法均属于预防措施，只能在一定程度上避免产生凝管事故，即避免原油胶凝。但是当凝管事故发生，即原油已经胶凝，导致管道再启动失败后这些方法均失效，因为这些方法均是对未胶凝原油作用，而不能直接降低已胶凝原油的屈服应力。因此，提供一种有效降低已胶凝原油屈服应力的方法是石油输送领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为降低、测试已胶凝原油屈服应力，有利于管道停输再启动，保障管道安全，本发明提供一种降低已胶凝原油屈服应力的方法，包括：

对已胶凝原油施加预设强度的电场，以降低其屈服应力。

本发明实施例中，所述的已胶凝原油包括：低蜡原油、含蜡原油和高蜡原油。

本发明实施例中，施加的电场强度为0kV/mm-10kV/mm。

本发明实施例中，施加的电场的时长不少于10s。

本发明实施例中，施加的电场包括：直流电场或交流电场或脉冲电场。

同时，本发明还提供一种降低已胶凝原油屈服应力的装置，装置包括：循环水套，内电极以及外电极；所述的外电极设置于循环水套的内侧壁，与所述内电极之间形成容置空间；其中，

将原油放置于所述容置空间中，通过循环水套连接高低温循环水浴设备，对原油进行降温，形成胶凝原油，通过对内电极、外电极施加电能，对内电极和外电极之间的已胶凝原油施加预设强度的电场，以降低胶凝原油的屈服应力。

本发明实施例中，所述的内电极与外电极之间的间距为0.1mm-10mm。

本发明实施例中，所述的装置还包括：高压电源，与所述内电极、外电极连接以对内电极、外电极施加电能。

本发明实施例中，所述的循环水套的形状包括：圆形或四边形或多边形；

所述内电极形成与循环水套相同的形状，与设置于循环水套内壁的外电极之间形成容置空间。

本发明实施例中，装置还包括：高低温循环水浴设备；所述的循环水套设有进水口、出水口，连接高低温循环水浴设备，以控制容置空间内油样温度。