页岩油集输管内壁润湿性与黏油性影响因素研究OA北大核心CSTPCD

目的解决集油管材界面润湿性与黏油性的不确定性问题。方法选用吉庆页岩油与采出水分别为试验液体与预润滑液体,采用接触角测定仪和改进的沾滴试验装置,分别测定2种页岩油与采出水在普通钢管、涂层钢管和柔性管及其水预润滑或锈蚀后的接触角与黏油量。结果普通钢管锈蚀前后水相接触角为52.5°和124.5°,锈蚀后的水相接触角增大72.0°,润湿性由亲水性转变为疏水性,油相接触角及润湿性则相反。3种管材表面的油、水接触角及黏油量随温度升高均表现出不同程度的减小,涂层钢管的亲油性受温度影响最显著,在151#井和020#井页岩油的油相接触角分别由104.0°、110.1°降至43.8°、46.1°,黏油厚度分别减小1.45mm和1.16mm。预润滑使3种管材的亲水性增强、亲油性减弱、油相黏附量降低,其中涂层钢管预润滑使151#井和020#井页岩油的黏壁厚度分别减小1.35、1.13 mm。涂层钢管通过升温或预润滑可改善页岩油的润湿性及流动摩阻。进一步分析固体表面能和黏附功与接触角的关系发现,随着固体材料表面能和黏附功的增大,固-液之间的接触角减小。结论测试分析不同因素对集油管道流固界面接触角和黏油性的影响规律,为油田集输管材基于润湿性与黏油性的比选提供基础数据与参考,从而极大减少了集输过程中的能量损失。