[发明专利]降低、测试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、测试原油屈服应力的方法及装置，降低屈服应力的方法包括：在低于原油析蜡点温度的条件下对未胶凝的原油施加电场。本发明的方案利用电场处理降低屈服应力的新技术，可以显著降低原油屈服应力。电场类型、电压、电场处理时间、电场处理温度等可根据实验需要进行调整。具有效果好、使用方便、耗能小等特点。

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易凝高黏原油，本领域的技术人员尤其关注管道运输过程中流动保障这个难题。含蜡原油在管道输送过程中，油温不断降低，直到接近周围环境温度。当油温低于含蜡原油的析蜡点时，原油中的蜡晶逐渐析出；随着温度进一步降低，析出的蜡晶形成絮凝结构，甚至海绵状三维网络结构，把液态油包裹其中，原油整体上失去流动性。

目前，通常采用屈服应力来度量这种胶凝含蜡原油的结构强度。由于计划检修或者事故抢修，不可避免地要发生管道停输。如果停输时间过长或者周围环境恶劣，胶凝含蜡原油的结构强度会迅速增大；此时，管道再启动压力很可能会超过输油泵的扬程或者输油管道的强度，导致再启动失败，俗称“凝管”。降低胶凝原油的屈服应力，也就降低了凝管风险，降低管道再启动的难度。因此，研究降低原油屈服应力的新技术，并将其应用于生产管道中，对保障原油安全输送具有十分重要的意义。

现有技术中，为了避免发生凝管事故以及降低原油屈服应力，采用的措施和方法有：提高输油温度、控制计划停输时间、掺稀油输送、轻度炼化改质后输送、加降凝剂输送等，但是这些措施都存在一定的缺点和不足。例如，提高输油温度后，输油能耗增大、经济损失增大；可以人为控制计划停输时间不能过长，但是发生事故后，停输时间不可预料；掺稀输送必须要求附近油田有轻质油品；轻度炼化往往处理成本太高，限制了改质输送在管道输送中的应用；降凝剂的适用性较差，合成困难，并且对剪切历史和热历史很敏感，容易失效。

发明内容

为降低原油屈服应力，本发明实施例提供了一种降低原油屈服应力的方法，包括：

在低于原油析蜡点温度的条件下对未胶凝的原油施加电场。

本发明实施例中，在低于原油析蜡点温度的条件下对未胶凝的原油施加预设时长的电场；其中所述预设时长为1s-1000s。

本发明实施例中，施加的电压为0.5kV-50kV。

本发明实施例中，对原油施加的电场包括：交流电或直流电或脉冲直流电或脉冲交流电。

本发明实施例中，施加的脉冲直流电或脉冲交流电的脉冲占空比为10％至100％。

同时，本发明还提供一种用于降低原油屈服应力的装置，包括：两电极板、绝缘板以及盛液室；

所述的盛液室用于盛放原油，所述两电极板相对设置于盛液室外侧壁，绝缘板设置于盛液室的外侧壁和电极板之间，通过对电极板施加电能在两电极板之间形成电场，在低于原油析蜡点温度的条件下对所述盛液室中的原油施加电场，以降低原油屈服应力。

本发明实施例中，所述的装置还包括：循环水套，包裹所述电极板，以调控处理盛液室中的原油温度并为盛液室提供低于原油析蜡点的温度。

本发明实施例中，所述的装置还包括：电源；与所述电极板相连接。

本发明实施例中，所述的电源包括：交流电或直流电或脉冲直流电或脉冲交流电。

进一步，本发明还提供一种用于测试原油屈服应力的装置，所述的装置包括：前述的用于降低原油屈服应力的装置及供压设备；其中，

供压设备与盛液室相连接，用于为盛液室内提供压力，以使盛液室内的原油发生流动，根据盛液室内的原油开始发生流动时的压力测试原油屈服应力。