俄羅斯科學院研究原油超聲波降粘技術

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俄羅斯科學院研究原油超聲波降粘技術

重質原油、天然瀝青由于粘度高、流動性差，影響了開采的成本和效益，給開采和管輸帶來了諸多不便。目前普遍使用的降粘方法有：加熱法、氣體法、化學法、物理法等，這些方法不但成本高昂，耗能量大，降粘效果也不太明顯。

俄羅斯科學院研究采用超聲波技術降低原油粘度。其原理是：在油下或井口位置放置超聲波發射設備，對油品進行超聲波流體動力處理（UHT），由于聲致毛細效應（毛細管內的液體在聲空化場中不尋常的上升現象，是伴隨空化而出現的沖擊波的結果），油品可以更大程度的滲入到毛細管中，超聲波振蕩過程中能量耗散致使油品溫度升高，周邊壓力增大，加速了乳化破乳，從而降低了原油粘度，增強了原油的流動性。

研究表明使用井下測井儀超聲波處理4小時后原油粘度降低了16%，原油采收率提高了26.5%，同時提升了管輸原油溫度；單獨使用UHT方法可降低原油粘度超過30%，并且能改變原油餾分組成；如在使用UHT方法的同時加入化學試劑，會引發協調效應，降粘率可提高到58%，可有效提高原油采油率，增強管輸能力，達到長期降粘效果。為實現以上方法，俄羅斯科學研究院設計了一根組合電纜（見圖5右下角）纜左邊有3芯導線用于驅動超聲波井下測井儀，右邊為注射化學試劑的鋼筋通道。該電纜可永久固定在油井的管道上（布置方式見圖5），可按人為要求驅動超聲波設備或注射化學試劑。

圖5 電纜布置方式示意圖

張雪琴 孫冰源 編譯自《Ultrasonics Sonochemistry》2016年10月