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不加热集油粘壁规律研究进展

汇报人：

2024-01-25

目录

contents

引言

不加热集油粘壁现象概述

实验方法与装置

不加热集油粘壁规律实验结果分析

不加热集油粘壁影响因素探讨

防止和减少不加热集油粘壁措施建议

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引言

粘壁现象导致管道内原油流动阻力增加，能耗上升，甚至引发管道堵塞和停产。

研究不加热集油粘壁规律，对于优化管道设计、降低运输成本、提高石油工业经济效益具有重要意义。

石油工业中，集油管道粘壁现象普遍存在，严重影响管道运输效率和安全。

国内学者主要针对特定油田和管道条件，通过实验和数值模拟等方法研究粘壁规律，取得了一定成果，但缺乏普适性理论模型。

国外学者在粘壁机理、影响因素、预测模型等方面进行了深入研究，提出了多种理论和方法，但仍存在争议和待解决问题。

未来研究将更加注重多学科交叉融合，发展高精度数值模拟方法和实验技术，建立适用于不同油田和管道条件的粘壁预测模型，为石油工业提供科学依据和技术支持。同时，随着新能源和可再生能源的快速发展，石油工业将面临更加严峻的挑战和机遇，粘壁问题研究也将更加重要和紧迫。

国内研究现状

国外研究现状

发展趋势

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不加热集油粘壁现象概述

粘壁现象是指在不加热的情况下，原油在管道内流动时，由于温度降低和剪切力作用，使得部分原油粘附在管道内壁上形成一层油膜的现象。

根据粘壁现象的严重程度和形成原因，可将其分为轻微粘壁、中度粘壁和严重粘壁三类。

分类

定义

粘壁现象的产生与原油的物性、管道内壁的粗糙度、温度、压力、剪切力等多种因素有关。其中，原油的粘度、凝点、含蜡量等物性参数是影响粘壁现象的重要因素。

产生原因

粘壁现象会导致管道输送能力下降、能耗增加、管道内壁腐蚀加剧等问题。严重粘壁时，甚至可能导致管道堵塞，影响原油的正常输送。因此，研究不加热集油粘壁规律对于保障原油管道的安全高效运行具有重要意义。

危害

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实验方法与装置

选用不同粘度、密度的油品，如原油、润滑油等，以研究不同油品在不加热条件下的粘壁规律。

油品选择

壁面材料

实验温度与压力

选择不同材质的壁面，如金属、塑料、陶瓷等，以探究壁面材质对油品粘壁的影响。

设定不同的实验温度和压力条件，以模拟实际工况下的油品粘壁情况。

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设计并搭建一套可模拟油品在不加热条件下粘壁的装置，包括油品储存容器、壁面样品固定装置、温度控制系统等。

粘壁模拟装置

搭建一套数据采集系统，用于实时监测和记录实验过程中的温度、压力、油品粘度等关键参数。

数据采集系统

开发或选用适当的图像处理与分析软件，用于对实验后壁面上的油膜形态、厚度等进行分析。

图像处理与分析软件

清洗并烘干壁面样品，确保表面干净无杂质；将油品加热至设定温度后，恒温一段时间以确保油温均匀。

实验前准备

将恒温后的油品倒入储存容器，启动数据采集系统；将壁面样品浸入油品中，保持一定时间后取出；使用图像处理与分析软件对壁面上的油膜进行分析。

实验操作

清洗并保存实验装置和壁面样品；对实验数据进行整理和分析，探究不加热条件下油品的粘壁规律及影响因素。

实验后处理

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不加热集油粘壁规律实验结果分析

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当温度超过一定值后，粘壁量的变化趋于平缓，此时温度对粘壁量的影响不再显著。

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随着温度的升高，原油的粘度降低，流动性增强，使得粘壁量减少。

02

在一定温度范围内，粘壁量随温度的变化呈现出明显的规律性，即温度越高，粘壁量越少。

在低流速下，原油在管壁上的停留时间较长，容易形成较厚的油膜，导致粘壁量增加。

当流速过高时，由于流体的剪切力增大，可能导致油膜破裂，反而使粘壁量增加。

01

原油粘度是影响粘壁量的重要因素之一。

02

在相同温度和流速下，粘度越高的原油越容易粘附在管壁上，形成较厚的油膜，导致粘壁量增加。

03

随着粘度的降低，原油在管壁上的粘附力减弱，油膜厚度减小，粘壁量相应减少。

04

不同粘度下粘壁量的变化规律与原油的组成、流变性等因素密切相关。

05

不加热集油粘壁影响因素探讨

流速降低导致剪切力减小

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随着流速的降低，原油在管壁上的剪切力减小，使得其更容易附着在管壁上形成粘壁。

流速分布不均对粘壁的影响

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流速分布不均会导致原油在管壁上的剪切力分布不均，从而加剧粘壁现象。

停输再启动过程中的流速变化

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在停输再启动过程中，流速的突然变化会使得原油在管壁上的粘附力发生变化，可能导致粘壁现象的加剧。

粘度增加导致粘附力增强

随着原油粘度的增加，其在管壁上的粘附力逐渐增强，使得粘壁现象更加严重。

粘度变化对蜡晶析出的影响

粘度变化会影响原油中蜡晶的析出和沉积，从而间接影响粘壁现象。

不同粘度原油的混输对粘壁的影响

不同粘度原油混输时，由于粘度差异导致剪切力分布不均，可能加剧粘壁现象。

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防止和减