Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
10 Thí nghiệm xác định nhiệt độ xuất hiện tinh thể paraffin (WAT) & nhiệt độ tan chảy hoàn toàn paraffin (WDT)

10 Thí nghiệm xác định nhiệt độ xuất hiện tinh thể paraffin (WAT) & nhiệt độ tan chảy hoàn toàn paraffin (WDT)

Tải bản đầy đủ - 0trang

BÁO CÁO THỰC TẬP



bao phủ một lớp mỏng trên bề mặt pan là được), gắp một miếng kính mỏng đậy pan lại

để chống dầu bay hơi.

- Bật chương trình ghi của camera để ghi lại sự thay đổi của dầu trên bề mặt

pan:

 Đo WDT: dầu đang ở nhiệt độ 30-35 0C được gia nhiệt từ từ với tốc độ gia

nhiệt 0,5 0C/phút đển 75 0C. Paraffin bắt đầu tan chảy, khi tinh thể paraffin cuối cùng

tan chảy thì thời điểm đó được gọi là WDT.

 Đo WAT: dầu đang ở nhiệt độ 75 0C được làm lạnh từ từ với tốc độ làm

lạnh 0,5 0C/phút đến nhiệt độ đông đặc của dầu. Khi tinh thể paraffin đầu tiên xuất

hiện thì thời điểm đó được gọi là WAT.



Hình 11: Hình ảnh tinh thể paraffin dưới kính hiển vi

10.2 Xác định nhiệt độ xuất hiện tinh thể paraffin (WAT) và nhiệt độ tan chảy

hoàn toàn paraffin (WDT) bằng thiết bị DSC Q1000



Hình 12: Thiết bị DSC Q1000

Cấu tạo bộ thiết bị

Bộ thiết bị DSC Q1000 bao gồm:

Trang 40



BÁO CÁO THỰC TẬP



- Buồng gia nhiệt mẫu

- Cánh tay gắp mẫu tự động và khay chứa mẫu.

- Bộ điều khiển với màn hình điều khiển cảm ứng

- Buồng làm lạnh kết nối với buồng gia nhiệt mẫu

- Bình khí Nitơ kết nối với buồng gia nhiệt mẫu

- Máy vi tính chạy chương trình điều khiển

- Cân điện tử

- Pan chứa mẫu, kẹp gắp pan và thiết bị ép pan…

Tiến hành đo

Bật tất cả các thiết bị. Máy tính và thiết bị DSC Q1000 được kết nối thơng qua

mạng Lan. Bật chương trình TA Instrument Explorer để kết nối với thiết bị DSC

Q1000. Một chương trình điều khiển sẽ hiện lên.

Pan dùng chứa mẫu gồm 2 miếng: miếng có đáy lớn dùng để chứa mẫu, miếng

còn lại dùng làm nắp đậy. Đầu tiên, cần cân 2 miếng pan để xác định khối lượng,

sau đó dùng xilanh lấy mẫu cần đo rồi nạp vào pan có đáy lớn. Tiếp theo gắp miếng

pan nhỏ đậy lại, rồi bỏ vào thiết bị ép pan, ép pan thật chặt để q trình gia nhiệt

dầu khi bị thốt ra ngoài. Cân lại pan đã ép để xác định khối lượng dầu đã nạp vào

pan.

Dùng kẹp gắp pan đựng mẫu đặt vào vị trí sample trong buồng gia nhiệt. Đóng

nắp buồng gia nhiệt rồi cho máy chạy theo chương trình cài đặt sẵng. Kết quả sẽ lưu

lại và được mở bằng chương trình TA Universal Analysis.

Dựa vào sự thay đổi của đồ thị Heat Flow theo nhiệt độ sẽ xác định được điểm

WAT và WDT.

Sample: Crude H1

Size: 10.6700 mg



DSC



Comment: Crude TGT



File: C:\DSC Data\TGT\h1.010

Operator: Doan Tien Lu

Run Date: 26-Mar-2012 08:09

Instrument: DSC Q1000 V9.4 Build 287



1.0



55.46°C



Heat Flow (W/g)



0.5



65.32°C



0.0



-0.5



-1.0

Exo Up



0



20



40



60



Temperature (°C)



80



100



120

Universal V4.2E TA Instruments



Trang 41



BÁO CÁO THỰC TẬP



Hình 13: Đồ thị Heat Flow theo nhiệt độ



CHƯƠNG IV: CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐÃ THỰC

HIỆN

1. Nghiên cứu hóa phẩm phá nhũ tương dầu nước

Nước là người bạn đồng hành của ngành khai thác dầu khí. Q trình khai thác

dầu khí sẽ kèm theo nước. Nước sẽ tồn tại ở dạng nhũ tương dầu nước hoặc dạng tự

do. Do đó, q trình tách nước ra khỏi dầu để được dầu thương phẩm (hàm lượng nước

dưới 0,5%) là nhiệm vụ vô cùng quan trọng trong công nghiệp khai thác dầu khí.

Hiện nay, LD Việt-Nga “Vietsovpetro” sử dụng hai phương pháp để tách nước ra

khỏi dầu: phương pháp tách nước bằng trọng lực và phương pháp tách nước bằng tĩnh

điện. Phòng thí nghiệm Vận chuyển dầu chủ yếu nghiên cứu phương pháp tách nước

bằng trọng lực. Để thực hiện được phương pháp tách nước bằng trọng lực cần phải phá

được nhũ tương dầu nước ở nhiệt độ cao (từ 50 đến 70 oC). Để thực hiện được điều

này cần phải có phụ gia hỗ trợ, do đó Phòng chủ yếu nghiên cứu các demulsifier (chất

phá nhũ) phù hợp để phục vụ sản xuất.

Hiện nay, LD Việt-Nga “Vietsovpetro” đang sử dụng các chất phá nhũ sau:

DMO86318 của Hãng Baker Hughes _ Đức, PX0190 của Hãng Nalco _ Mỹ, DMC

Demul của Tổng cơng ty hóa chất dầu khí và TPS609 của Cơng ty Thuận Phong.

Ngồi các cơng ty kể trên, Phòng khơng ngừng nghiên cứu các loại hóa phẩm mới của

các nhà cung cấp để phục vụ nhu cầu sản xuất ngày càng thay đổi.

Dưới đây trình bày hiệu quả phá nhũ của một vài hóa phẩm:



1. Nghiên cứu các tính lưu biến của dầu và các phương pháp cải thiện tính lưu



biến của dầu

1.1. Nghiên cứu các tính lưu biến của dầu

Ở những nhiệt độ cao, dầu nhiều paraffin thể hiện là chất lỏng Newton. Khi hạ

nhiệt độ đến nhiệt độ bão hòa paraffin, dầu trở thành hệ đa phân tán và ở nhiệt độ xác

định chúng biểu hiện tính phi Newton. Khái niệm về hệ dầu phi Newton được áp dụng

để ghi nhận những tính chất đặc biệt của cấu trúc dầu nhiều paraffin. Khi hạ nhiệt độ,

cấu trúc khơng gian paraffin sẽ hình thành trong dầu, và ở một vài nhiệt độ được gọi là

nhiệt độ đơng đặc, ở trạng thái tĩnh dầu mất đi tính lưu động.

Khi tiến hành tính tốn nhiệt thủy lực cho vận chuyển dầu ổn định cần phải biết

những thông số lưu biến ổn định. Q trình xác định các thơng số này được thực hiện

theo qui định với tài liệu hướng dẫn của LD, trên thiết bị “Rotovisco” RV-20 của hãng

HAAKE (Đức), với chương trình phần mềm Software Rotation Version 3.0. Cấu tạo

của bộ thiết bị bao gồm: rotor đo độ nhớt với chương trình điều khiển thay đổi vận tốc

trược và chế độ thay đổi nhiệt độ.

Kết quả thu được chỉ ra rằng, độ nhớt của dầu phụ thuộc nhiệt độ trong phạm vi

thể hiện tính Newton có thể được biễu diễn bằng hàm số dạng:

Trang 42



BÁO CÁO THỰC TẬP



  t   o e  u t ,

Trong đó μ – độ nhớt động học, Pas;

μo – hệ số, Pas;

u – hệ số, oС-1;

t – nhiệt độ, oС.

Nhiệt độ cực trị tct được xác định thấp hơn nhiệt độ mà dầu biểu hiện tính phi

Newton.

Đường cong chảy của dầu nhiều paraffin mỏ Bạch Hổ trong phạm vi thể hiện tính

phi Newton (t < tct) đối với dòng chảy ổn định có thể được trình bày theo mơ hình

chất lỏng độ nhớt dẻo Shvedova-Bingham.



 d   p 

Trong đó τ - ứng suất lực, Па;

τd - ứng suất động, Па;

μ р - độ nhớt dẻo, Pas;

γ - ứng suất trược, s-1.

Độ nhớt dẻo phụ thuộc nhiệt độ đối với chế độ dòng chảy ổn định được miêu tả

bằng hàm lũy thừa dạng



 p  t   o e



 u  t



,



Trong đó μo – hệ số, Pa.s;

uμ – hệ số gốc của hàm lnμp theo nhiệt độ , oС-1.

Đối với ứng suất trược động đối với chế độ dòng chảy ổn định có giá trị phụ

thuộc tương tự:



d  t   o e  u  t ,

Trong đó τo – hệ số, Pa.s;

uτ – hệ số gốc của hàm lnd theo nhiệt độ , oС-1.

Sự thay đổi hệ số gốc của đường thẳng xảy ra ở những nhiệt độ khác nhau, khi đó

thay đổi hệ số uμ và uτ.

Trong phạm vi thể hiện tính phi Newton, dầu nhiều paraffin có tính xúc biến, là

đặc trưng đối với hệ keo, chúng tìm cách sắp xếp tồn bộ cấu trúc của nó theo thời

gian. Độ bền vững của cấu trúc tăng lên và đạt đến giới hạn cân bằng. Trong quá trình

cũng cố cấu trúc, ứng suất trược tĩnh có thể tăng lên nhiều lần. Do đó ở trạng thái đứng

yên, đường ống chứa dầu có thể bị đông đặc lại. Thời gian, cần thiết để đạt đến giới

Trang 43



BÁO CÁO THỰC TẬP



hạn, hình thành sự vững chắc phục thuộc vào tính chất hóa lý của dầu và những điều

kiện bên ngoài.

Sự thay đổi độ bền vững của cấu trúc paraffin trong dầu theo thời gian chỉ có thể

nghiên cứu thực nghiệm theo thời gian thực. Kết quả tốt nhất chỉ có thể thu được trên

đường ống thực, trong hầu hết các trường hợp thì khơng thể. Các nghiên cứu được trên

thí bị thí nghiệm “Pipeline Restart Simulator Oilfield Production Analysts”, quá trình

điều khiển hoạt động và ghi nhận kết quả được thực hiện bởi máy vi tính với chương

trình phần mềm 5th Windmill Computer software.

Giá trị ổn định của ứng suất trược tĩnh τs theo sự phục thuộc nhiệt độ và ứng suất

trược động được biễu diễn bằng hàm mũ.



s  t   os e  u s t ,

Trong đó τs – giá trị ổn định của ứng suất trược tĩnh, Pa;

τos – hệ số, Pa;

us – hệ số gốc của hàm lnτs theo nhiệt độ, oС-1.

Từ kết quả thí nghiệm đã xử lý tốn học thu được mơ hình lưu biến của dầu, độ

nhớt dẻo theo nhiệt độ, ứng suất động và giá trị ổn định của ứng suất trược tĩnh. Công

thức này thuận lợi cho việc tính tốn nhiệt thủy lực trên máy tính các nhân.

1. Dầu móng mỏ Bạch Hổ, tct= 37 oС;

Độ nhớt:

ở 37 oС < t



ở t  37 oС



 p  t  0,0121 e  0,017t



 p  t  1114 e  0,32t



ở 27 0С < t  37 C



Ứng suất trượt động:



o



 d  t  6,27 10 9 e  0,75t



ở 21 0С < t  27 oC



 d  t  645,5 e  0,16t



Ứng suất trượt tĩnh:

o



o



ở 30 С < t  36 C



o

o

ở 21 С < t  30 C



 s  t  0,08 e 0,83 36 t 



 s  t  11,8 e 0,47  30 t 



2. Dầu Miocen dưới mỏ Bạch Hổ, tct = 36 0С;

Độ nhớt :

o

ở 36 С < t

ở 21 0С < t  36 oС



 p  t  0,06 e  0, 045t



 p  t  0,06 e  0, 045t

Ứng suất trượt động:

Trang 44



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

10 Thí nghiệm xác định nhiệt độ xuất hiện tinh thể paraffin (WAT) & nhiệt độ tan chảy hoàn toàn paraffin (WDT)

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×