【摘要】 沥青质在井柱中的沉积会影响流动保证，并可能发生沉积物下腐蚀

沥青质在井柱中的沉积会影响流动保证，并可能发生沉积物下腐蚀[1]。形成的沉积物是沥青质污垢沉积和清除的净差。虽然已经有了大量关于沉积的研究[2]，但去除的主题及其主导机制却没有得到太多的关注。因此，本研究考察了现场操作条件下最重要的剪切力、滚动和回弹的去除机制。为了实现这一点，考察了清除临界速度作为密度(870-1000公斤/立方米)和粘度(1.5-3.0CP)、套管直径(4.5-7英寸)和套管基材(两种等级的碳钢)的油物性的函数。通过实验确定了被调查的套管表面、原油样品和原油提取的沥青质颗粒的初步表面能/张力特性。结果表明，套管底材对沥青质的脱除影响很大，而原油性质和套管直径对沥青质脱除的影响很小。此外，沥青质颗粒越大，脱除沥青质的可能性越大。在相似的热力学、流体力学和几何条件下，根据预测的临界去除速度，回弹是沥青质沉积物去除的主要机制。如果弹性储存能或其对应的动能超过颗粒-表面接触的粘附能，则沥青质颗粒将通过反弹从表面移开。颗粒-表面接触的粘着能与反弹颗粒的动能之比定义了术语“粘着概率”，如下式所示。

 

 

回弹是一种重要的去除机制，它需要最小的临界速度来去除沥青质颗粒。较大的沥青质颗粒更容易被剪切力、滚动和反弹的去除机制驱离，因为较大的沥青质颗粒具有较低的临界速度。尽管密度、动态粘度和套管直径等石油参数对各种不同驱油机制的临界速度影响很小，但套管材料对防止沥青质沉积的影响很大。根据估计的表面-颗粒相互作用，选择合适的材料和/或更换外壳将大大有利于防止沥青质沉积。最后，粘着概率的评价将对油井柱生产过程中沥青质沉积的管理起到指导作用。

 

[1]Abarham, M., Chafekar, T., Hoard, J.W., Salvi, A., Styles, D.J., Scott Sluder, C., Assanis, D., 2013. In-situ visualization of exhaust soot particle deposition and removal in channel flows. Chem. Eng. Sci. 87, 359–370. https://doi.org/10.1016/J. CES.2012.09.025.

[2]Abd-Elhady, M.S., 2005. Gas-Side Particulate Fouling in Biomass Gasifiers. Technische

Universiteit Eindhoven. Abd-Elhady, M.S., Rindt, C.C.M., Wijers, J.G., van Steenhoven, A.A., 2006. Modelling the impaction of a micron particle with a powdery layer. Powder Technol. 168, 111–124. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2006.06.013.

 

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