高分子减阻剂减阻效果试验研究
浅析减阻剂在输油管道运行中的减阻节能与增输作用
２输油管道应用减阻剂后的减阻与
②减 阻剂在管道里要避免受油泵、管 件 、孔板 等 各种形 式的 剪切作 用 ； 使用减阻剂是为了增加管道的输 量，增输 ③对某些种类的减 阻剂而言，管径放 是 由于 减 阻的 作 用而 实 现 的 。 大效应很显著。在小 管径上得到的试验结 ２ ．２输油管道应 用的减阻剂 果， 不适用于较大管径的条件 ， 甚至在管径 ２ ．２． １ 减 阻 剂 的 成 分 大 到 一 定程 度时 ，减 阻效 果 极 其 微弱 。 减 阻剂 的 成 分 为高 分 子 碳 氢化 合 物 聚 ２ ．３ 使 用减 阻剂 的 经济 性 ．３ 合物 ， 一 种非 牛 顿 流体 的 粘 稠物 ， 于油 是 用 使用减 阻剂减阻或增输 ，是一种非工 品减 阻剂的为油溶性减阻剂 ，具 有极长的 程性的技术措施 ，不需要扩展原有管道工 链 结 构 ， 柔软 有 弹性 ， 为螺 旋 结 构 更为 程规模 ， 链 若 不需增设泵站或建管道复线 ， 也不 理 想 ；分 子量 一般 要 求 在 ｌ １ 上 。 需要更换输 油设 备即可达到提 高管道输送 ０ 或 ０以 ２ ．２ 减 阻 剂的 物 性 及 使用 要 求 ．２ 能 力的 目的 ； 因此 ， 用 减 阻剂 的 工程 投 资 应 减 阻性 能好 的减 阻剂 都具 备以 下特 相 对 较 小 ，采 用减 阻措 施 可 以 简捷 而 迅 速 点：应 是 长 链梳 状 聚 合物 ；具 有 高分 子 量 ， 的 达 到 减 阻 或增 输 目的 ，这 是 其优 越 性 所 般 不应 低 千 ５×１ 理 想是 在 ｌ ０， ０ 以上 ； 在 在油 品中可溶性好 。 在输油管道上应用减阻剂应符合以下 ３减阻剂在国内外输油管道中的应 要 求 ： 人 量要 少 ， 阻效 率要 高 ， 合体 加 减 综 现为实用的经济性要好 ；减阻剂本身应具 用 实例 国外在输油管道上使用减阻剂的实例。 有抗 剪 切 能 力 ，储 运 和 使 用 过 程 中 无 明显 美国横贯阿拉斯加的原油管道 ，采用加减 降解； 对油品加工和油品质量无不利影响。 阻剂 方 案 ， 原 设 计 的 ｌ座 泵站 减 为 ｌ座 ， 将 ２ ０ ２ ．３ 减 阻剂 的 应 用和 减 阻 增输 效 果 ２２ ０ｍ 增 口 ４ ．６× ３ ２ ．１输油管道适于应用减阻剂的 日输 油 量 由 ２ ．６×１ 力至 ８ １ ．３ １ １。英 国北海油 田某管道，原设计方案 ０１ １ 情 况 ０６ 经过方案比选 ， 采用高峰 减 阻剂 发 展 到 目前 阶 段 ，多 在 下 列情 管径为 １６ ｍｍ， 使管径改为９４ ４ １ ．ｍｍ， 大 况下 ， 作为一种短期的、 权宜性的或特殊处 时加减阻剂方案 ， 大降低了投资 。 国西南部一条 ２０ 美 ０ｍｍ 口 理 手 段而 采 用 ： 径的成品油管道夏季汽油输量增大时 ，曾 ①季节性输油任务的波动 ； 有 １ｌ ｍ管道出现卡脖子问题 。采用减阻 ｋ ｌ ②暂 时性 的输 油 任 务的 高 峰 ； 迅速 、 经济地解决 了问题， 管道摩擦 ③根据市场需求时增加输量（ 这种情况 剂后 ， 阻 力下 降 ４ ％ ，输 量 增大 ２ ％ 。 ０ ８ 在 国外 尤 为 多 见 在 国 内 ， 先 是利 用美 国 Ｃ ｎ ｃ 公 司 首 ｏ ｏｏ ④管道超过额定输油能力 ，暂时来不 Ｄ ０减 及扩 建 ，或 在 一定 的超 额 范 围内 不准 备扩 生 产的 Ｃ Ｒ１２ 阻 剂 在铁 大 线 、东黄 线 、 濮 临线 上 进 行 试 验 并 取得 了成 功 。 如 铁 大 建； ９６ ⑤顺序输送多种油 品时 ，对某种油品 线继 １８ 年现场试验成功后 ，在沈阳、熊 岳和复县 ３ 个站段，间断投用减阻剂 ７ 天 ， ９ 减阻输送 ， 以提高全管道系统的输油能力； 用药 ９ｍ ７ ，全 线 增 输 原 油 １ ．６ ７ ６ ７× １ ， ０ ｔ ⑥在管道的 “ 卡脖子段”减阻或增输； ⑦在管道建设条件恶劣的沙漠、 沼泽 、 缓解 了铁大线外输 紧张局面 ，争取到较大 高寒等地 区， 为减少泵站而采用的减 或 的出口换汇 ，为国家 创造 了较高的经济效
页岩储层压裂减阻剂减阻机理研究
页岩储层压裂减阻剂减阻机理研究页岩气是指储存在页岩中天然气，而页岩储层压裂技术是目前开采页岩气的主要方式之一。
由于页岩储层矿物质组成复杂，存储天然气密度高等特点，导致压裂难度较大，需要在压裂过程中添加一定的减阻剂以便提高压裂液的渗透性和流动性，最终实现提高天然气产量和经济效益。
减阻剂是压裂液中的一种特殊添加剂，充分利用其高分子多糖的高黏度优势，增加液体粘度，防止压裂液在压力作用下提前流入有裂缝分支的岩层孔隙中，从而减少其流失到非压裂目标层并维持压裂效应。
但减阻剂的具体机理仍未得到完全的解释，研究其机理将对优化压裂技术和提高天然气产出率起到重要作用。
减阻剂能够在压裂液中起到的主要作用有：液体黏度的增加、分散压裂液颗粒物和抑制垂直井壁滑脱现象。
其中，黏度增加是最重要的机理之一。
减阻剂中的高分子多糖和压裂液中的其他添加剂经由化学反应将其产生的微泡聚合，使液相粘度增大，从而减少粘性降低所带来的阻力，塑性剪切不平滑效应也随之发生减小。
减小的阻力和胶结性提高了压裂液的渗透性和流动性，有利于压裂液在井壁缝隙中弥散、扩散和渗透，增大液相分布范围，形成更多、更稳定的裂缝结构，最终提高天然气产量。
分散压裂液颗粒物也是减阻剂起到的重要作用。
压裂液中的水和颗粒物成分会在压力作用下向裂缝发展方向流动，会导致压裂片断或断裂。
减阻剂能够通过防止压裂液在深度方向上流动而减少悬挂的颗粒物，从而避免不同层位上物质的界面引起的剪切应力，减轻液流速度对裂缝的破坏作用，从而减少因颗粒物悬浮而形成的流体阻力，最终提高压裂液在岩石中渗透的动态性，增加页岩储层的效率。
抑制井壁滑脱现象是减阻剂起到的另一个机理。
压裂液在井壁接触处的落差和方向变化会产生切割作用和摩擦作用，导致井壁和裂缝的摩擦系数较高，从而影响压裂液渗透的效果，造成压裂效果不佳。
减阻剂通过增加液体粘度，降低入井速率，减少井壁上的切割作用和摩擦作用，从而防止井壁滑落，减小井壁与岩石之间的相对速度，最终减少在井壁和没有被加压的天然气层中的切割、摩擦和其他机械应力的效应。
继续重视减阻剂的研究开发
表 １ 铁 岭． 连 实验 大
Ｔａ １ Ｔｉ ｎ — ｌａ ｘ ｒｍ ｅ ｔ ｂ． ｄｉ ｇ Ｄａ ｉｎｅ ｐｅ ｉ ｎ
在 同等 条件 下 ，当加剂 量 为 ２ 时 ，Ｅ Ｏ Ｐ减 阻 率为 ５ ．％； ７１ 北极 级 Ｌ Ｐ减 阻率 为 ５ ． ７ ４％。 两种 减 阻剂性 能相 当 ， Ｅ 但 Ｐ减 阻剂 价格 低廉 。说 明中 国研制 的 Ｅ Ｐ减 阻剂 应用前 景非 常广 阔 ＿ ５ ］ 。 ２０ ０ ３年 ４月 ，关 中原等研 制 出 ＰＰ ｗＡ － 品油减 阻剂 。 ＩＥ Ｙ ｓ成 对 抚 顺一 鱼 圈 成 品油 管 道上 的应 用试 验 表 明 ，在 加剂 量 约 ５０ 鲅 ０ ｍ／ ｇｋ ｇ的条 件 下 ，试 验管 道输 送量 可将 最大 设计值 由 ２ ０ ０ｔ ４ ×１ ／ ａ 提 高到 ３０ ０ ｔ ，增 输率 达到 ３ ％＿。 ２ ×１ ／ ａ ３ ｏ Ｊ ２０ ０７年 中石油管道研究 中心研制 出的成品油减阻剂在兰成渝等 管道上 进行 了现 场应用试 验。实验 结果有好 中差 之别 ，其原 因就是 高速剪切造 成减阻剂分子 出现部分或全 部降解 ，使减阻能力下 降 。 】 截 至 目前 ，提高 减 阻剂 的性 能， 改进减 阻剂 的生 产工 艺一 直 是 国 内外 研 究 的重点 和难 点 。
２１ ０ ２年 第 １ 期 第 ３ 卷 总第 ２ ５ ９ ２ 期
广
东ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
化
工
６７
ｗｗｗ．ｄ ｈ ｍ．ｏ ｇ ｃ ｅ ｃ ｍ
继续重视减 阻剂 的研究 开发
翟 宇 恺 ，李 轶
（ 陕西 省石 油化 工研 究 设计 院 ，陕西 西 安 ７０ ５） １０４
【 要瑚 述了国内外减阻荆盼发展应用概况 摘 国游数次现场试用减阻剂已毅得成效 也发现了誉足。 讨论了 减阻剂的合成及藩处理等问题。
第一章前言
石油运输减阻剂聚合物管道运输位居公路、铁路、海运和航空运输之后，被称为第五大运输行业。
作为连接油气资源与市场的桥梁和纽带，管道运输以其高效率、低成本和安全可靠的优势越来越显出其旺盛的生命力，在国民经济中发挥着重要的作用。
世界各地生产的绝大多数石油和天然气是用管道运输的。
在诸多的运输方式中，管道运输具有建设速度快、投资省、占地少、能耗低、不污染环境、受地理及气象条件限制少等优点，因此，管道无疑是石油及其产品最优越的运输方式。
从规模上看，自1865年美国建成世界上的第一条输油管道至今，管道运输业己有近140年的历史。
目前，全球已建成管道约230×104km，管道总长度已经超过了世界铁路总里程，成为能源运输的主要方式[l]。
至2003年底，我国油气管道累计长度4.59×104 krn，（45865）管道长度居世界第六位[2l。
但是，管道运输也存在着严重的缺点，即弹性输量远较其他运输方式低。
由于在石油勘探过程中，精确预测石油的储量是一件十分困难的事，而且油田的发展前景总还存在一些不确定因素。
即的储量，油田也还有开发期、盛产期和递减期，并且各地对石油产品的需求也因经济的发展和自身的更新换代而有所变化，这些都要求管道输量具有一定的弹性。
另外，诸如管线老化造成耐压使将来有能力准确测定油田性能降低、并联管线之一发生事故需要检修而输量还需保证时，都需要管线对输量有一定的调节能力。
随着石油工业的迅猛发展，原油及各种成品油的管道输送量日益增加，原有管道的输送能力己不能满足要求，而新建管线需要大量的资金和时间。
我国现有原油绝大多数都需要管道运输，而且我国原油多属高含蜡、高粘度的重质原油，原有管输工艺能源消耗多。
因此，寻求新的输送工艺，开辟新的高效、低耗输油途径，已成为迫切需要解决的问题。
解决上述问题的最好方法是使用减阻剂[3]。
所谓减阻剂，是指能减少液体流动摩阻、增加输量的化学添加剂[4]。
利用减阻剂降低管路的摩擦阻力，提高输送量，对节约能源和投资，加速原油的开发利用及成品油的输送，具有重要意义。
减阻剂研究概述
人工智能、大数据等智能化技术有望在减阻剂性 能预测、优化设计等方面发挥重要作用，提高研 究效率和应用水平。
06
结论与建议
研究成果总结
01
减阻剂能有效降低流体在管道中的摩擦阻力，提高流体的输送效率。
02
不同类型的减阻剂在不同流体和管道条件下具有不同的减阻效果，需 要根据实际情况进行选择。
复合型减阻剂
将不同类型减阻剂进行复合，发挥各自优势，提高综 合减阻效果。
03
减阻机理与方法
边界层控制理论
边界层概念
在流体与固体壁面之间形成的薄层，其中流体速度从零逐渐增加 到主流速度。
边界层分离
当边界层内的流体受到逆压梯度作用时，流体会从壁面分离，形成 涡旋和阻力。
减阻方法
通过改变边界层内的流动状态，如增加壁面粗糙度、引入吹气或吸 气等方式，可以延缓边界层分离，从而降低阻力。
数值模拟精度有待提高
数值模拟方法虽然具有成本低、周期短等优点，但目前数值模拟精度仍有待提高，特别 是对于复杂流动和新型减阻剂的模拟预测。
未来发展趋势预测
1 2 3
新型减阻剂研发
随着材料科学和纳米技术的发展，未来有望研发 出性能更优、环境友好的新型减阻剂。
多学科交叉融合
减阻剂研究涉及流体力学、化学、材料科学等多 个学科领域，未来多学科交叉融合将成为推动减 阻剂研究发展的重要趋势。
表面活性剂减阻剂
界面活性
01
表面活性剂能降低流体与固体壁面间的界面张力，减少流动阻
力，提高流体的流动性。
吸附作用
02
表面活性剂在固体壁面上形成吸附层，改变壁面润湿性，降低
摩擦阻力。
泡沫与乳状液
03
部分表面活性剂可形成泡沫或乳状液，进一步降低流动阻力。
溶液聚合的α-烯烃高分子减阻剂的表征
新疆 自治区高技术研 究发展计划 （ ０４ ６ １ ） 管输油品减阻剂的研 制与规模化生产基金资助项 目 ２ ０ １ １７ ， 通讯联系人 ： 管民， ， 男 教授 ；Ｅ ｍ ｉ： ｊ １０ ５ ６ ．ｏ ；研究方向 ： — ａｌｌ ｘ ２ ０ ＠１ ３ｃ ｒ ｈ０ ｎ 油产品输 送与节 能
维普资讯
第２ ５卷 第 ８期
２０ ０ ８年 ８月
应 用 化 学
Ｃ ＮＥ Ｅ Ｊ ＵＲＮＡＬ Ｏ Ｐ Ｉ Ｄ ＣＨＥ Ｓ ＲＹ ＨＩ Ｓ Ｏ Ｆ ＡＰ Ｌ Ｅ ＭＩＴ
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ ８ １２ ．
Ａｕ ． ００ ｇ２ ８
溶 液 聚 合 的 ． 烃 高分 子减 阻剂 的表 征 烯
维普资讯
第 ８期
分子减阻剂 的特性粘数 、 等效球的密度和胶粒浓度 。结果表明 ， 特性粘数小 ， 等效球 的密度大 ， 胶粒浓度 小 ， 分
子 量 大 ， 阻效 果 好 ； 之 则 效 果 差 。 减 反
关键词
高分子减 阻剂 ， 抗剪切性 ， 粒浓 度 ， 烯烃 胶 一 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ００ １ （ ０ ８ ０ － １ －４ １０ －５ ８ ２ ０ ） ８ ９ ８ ０ ０
中图分类号 ： ６ ２ ０ ３
减阻剂（ Ｒ 是由超高分子量的共聚物均匀分散于非溶剂型的无机液 内而形成 的一种流动阻力 Ｄ Ａ） 较小 的流体 。目前对 减 阻剂 的合成 和 加 入 表 面活 性 剂增 强 减 阻 效果 的研 究 已有 诸 多 报道 ＿ Ｊ而减 阻 １ ， 剂 在稀 溶液 中 的行为 报道 很少 。本文 采 用 环 道装 置 测 试 了 由 Ｚｅｌｒ ａａ４催 化 体 系溶 液 聚 合 得 到 的 ｉｇ ． ｔ ¨ ｅＮ ｔ
高聚物减阻机理的研究综述
浙江工程学院学报,第18卷,第1期,2001年3月Journal of Zhejiang Institute of Science and Technology Vol .18,No .1,Mar 2001文章编号:1009 4741(2001)01 0015 05收稿日期:2000-09-06*教育部博士点基金资助项目高聚物减阻机理的研究综述*邵雪明,林建忠(浙江大学力学系,浙江杭州310027) 摘要:对有关高聚物减阻机理的代表性研究及进展进行了简要的综述,并对 应力各向异性说 这种较新的观点进行了介绍。
关键词:高分子聚合物;减阻;机理中图分类号:O357 5 文献标识码:A1 概 述高聚物减阻的研究始于1948年,Toms 在第一届国际流变学会议上,发表了关于高聚物减阻机理研究的第一篇论文[1]指出,在氯苯中溶入少量的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),可大幅度降低液体运动的阻力,因此高聚物减阻又称为Toms 效应。
50年代和60年代初期,减阻研究多局限于流变学。
在60年代中期以后开始引起流体力学工作者的注意,并开始了广泛的研究工作。
人们重视高聚物减阻的研究,首先是因为这一技术具有很大经济价值,并有两个显著的特点:一是投入量少;二是减阻效果非常显著。
所以在国防、工业、交通和消防等领域具有广泛的应用前景,特别是长距离管道输送流体,应用这一技术将大大提高运输量,或节省输送能源的消耗。
其次,由于高聚物减阻与湍流密切相关,减阻机理的研究,能促进湍流理论的发展。
这正是流体力学工作者瞩目之所在。
迄今为止,虽然有了不少有关高聚物减阻的论著,但现有的理论还没有一种可以圆满解释减阻的系列特征,有待于进行深入的研究,并努力扩大在相关工程中的应用。
本文分两个时期对高聚物减阻机理研究的代表性观点和成果进行阐述。
2 分类综述1990年以前,尤其是60年代之后的10年间,在公开刊物发表的有关高聚物减阻的论文每年约有100篇,密度非常大。
减阻剂
(1)大幅度节省新建管线建设投资。新 管线设计中一个重要的依据就是管道的 年 输量，但对管道年输量影响因素有许 多是 不确定的。如对油田储量的估测不 可能做 到十分精确，市场条件要求管道 输量的变 化及油品种类的改变等等。这 一些不确定 的因素，可根据相对经济的 数据作为设计 依据，留下一部分设计余 量，用减阻剂来平 衡这部分余量。减小 管径、压缩泵站建设规 模可大大节省新 管线的建设投资。
2 输油管道应用减阻剂后的减阻与 增输
2 ．1 减阻剂减阻与增输的含义 在管道输油过 程中加入减阻剂，可以 有两个方面的作用： (1)在原定输量不变的条件下，降低油 流摩阻， 减少管道沿程压头损失，从而降低了泵的动力消 耗，节约了能量,可以改换成 扬程较低的泵输油。 (2)在原定压力不变的条件下，由于油 流摩阻降 低，而输量增加；在多数情况下， 使用减阻剂 是为了增加管道的输量，增输 是由于减阻的作 用而实现的。
2．3 减阻剂的应用和减阻增输效果 2．3．1 输油管道适于应用减阻剂的 情况 减阻剂发展到目前阶段，多在下列情 况下， 作为一种短期的、权宜性的或特殊处 理手段 而采用： ①季节性输油任务的波动； ②暂时性的输油任务的高峰； ③根据市场需求时增加输量(这种情况 在国外 尤为多见)； ④管道超过额定输油能力，暂时来不 及扩建， 或在一定的超额范围内不准备扩 建；
1 减阻剂的减阻机理
减阻作用是—种特殊的湍流现象，减 阻 效应是减阻影响湍流场的宏观表现。它 是 一个纯物理作用。减阻剂分子与油品的 分 子不发生作用，也不影响油品的化学性 质， 而只与其流动特性密切相关。减阻剂加入到 管道以后，靠本身的粘 弹性，分子长链顺 流向自然拉伸，其微元直 接影响流体微元 的运动。来自流体微元的 径向作用力作用 在减阻剂微元上，使其发 生扭曲，旋转变 形。减阻剂分子间引力抵抗 上述作用力反 作用于流体微元，改变了流体微元作用力的 大小和方向， 使一部分径向力转变为顺流 向的轴向力， 从而减少无用功的消耗，宏 观上起到减少 摩阻损失的作用。
减阻剂在输油管道中的应用
减阻剂在输油管道中的应用发布时间：2021-07-26T10:15:57.043Z 来源：《科学与技术》2021年9期作者：朱晓东[导读] 液体在管道中流动时有两种流动状态，一种是层流，朱晓东华东管道设计研究院有限公司江苏徐州 221008摘要：液体在管道中流动时有两种流动状态，一种是层流，另一种是紊流，通常采用雷诺数(Re)来确定流动状态。
流体在管道中流动时受管道沿程阻力和局部阻力的影响，导致系统能量消耗，降低管道输送能力和输送效率。
减阻剂是一种长链、高分子量聚合物，可降低摩擦压力损失，提高烃类产品在管道中的流量，是油品管道输送系统中的重要组成部分，可降低输油管道运行的总能耗费用，提高管道输送效率。
关键词：减阻剂;输油管道;应用引言减阻剂是一种广泛用于原油管道运输的化学添加剂。
它可以有效地减少原油和精炼石油管道运输的摩擦和能源消耗，抑制流量中的石油波动程度，降低流量阻力。
它可以有效提高管道输送能力，减少管道压力，节约能源，提高管道运行的安全系数而不增加设备。
1减阻剂的减阻机理减阻剂通过改变管道中流体的流动状态，具体通过影响湍流场的宏观表现来实现减阻作用。
减阻作用只是单纯的物理作用，减阻剂不与油品物质发生化学反应，所以不影响油品的化学性质，只对其流动特性产生影响。
减阻剂进入流体中后，由于其具有粘弹性，分子链沿流体流向方向自然伸展，从而对流体分子的运动产生影响。
减阻剂分子受到流体分子径向作用力，发生扭曲变形的同时，因其分子间引力而对流体分子产生反作用力。
受到该反作用力的影响，流体分子作用力方向和大小发生改变，一部分径向作用力转变为顺流向的轴向作用力，无用功的消耗降低，宏观上起到减少摩阻损失的作用。
2减阻剂的减阻作用减阻剂注入油品后，能限制油品分子径向运动，使其沿减阻剂长链分子方向运动(即沿管道方向运动)，有效减小油品的紊流程度。
根据流体力学原理，层流趋势越高，摩阻系数越小，减阻剂便是通过这种方式实现减阻、增输的目的。
国内压裂用减阻剂的研究及应用进展
国内压裂用减阻剂的研究及应用进展张亚东;苏雪霞;孙举;姜江【摘要】减阻水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展的一种压裂液体系.阐述了减阻剂作用的机理,综述了国内减阻剂的研究现状,探讨了减阻剂产品在页岩气开发过程中应用前景.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2016(017)004【总页数】4页(P8-11)【关键词】页岩气;减阻水压裂液;减阻剂;应用进展【作者】张亚东;苏雪霞;孙举;姜江【作者单位】中国石化中原石油工程公司技术公司,河南濮阳457001;中国石化中原石油工程公司钻井工程技术研究院,河南濮阳457001;中国石化中原石油工程公司钻井工程技术研究院,河南濮阳457001;中国石化中原石油工程公司技术公司,河南濮阳457001【正文语种】中文页岩气是一种优质、高效、清洁的低碳能源。
我国页岩油气储量约为26×1012 m3，约占全球页岩气储量的5.7%。
因此，加大页岩气资源的勘探和开发，有利于改变我国油气资源格局，缓解油气资源短缺[1-3]。
页岩储层具有低孔、低渗的特点，储层渗透率一般小于0.01×10-3 μm2，泥质含量较高，一般为20%～70%，勘探开发难度大，大多数页岩气井需储层改造才能获得较理想的产量。
目前，国外主要利用减阻水压裂液进行体积改造。
减阻水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展的一种压裂液体系，该体系主要成分是水，及很少量的减阻剂、黏土稳定剂和表面活性剂，与常规冻胶压裂相比，易产生复杂的裂缝孔隙，可实现较大的压裂增产改造[4-5]，经济成本低且易返排、对储层损害小，在多个地区进行推广应用，取得了较好的经济效益。
随着我国页岩气藏的发现和勘探开发，对压裂技术和压裂液的需求不断增多。
但减阻水压裂液黏度低、携砂能力弱、压裂半径小，因此页岩气减阻水压裂通常采用大液量(单井用液量5 000～50 000 m3)和大排量(施工排量16 m3/min，甚至高达19～24 m3/min)。
减阻剂的应用及其研究进展
（ 西 理工 学 院化学 与环境 科学 学 院 ， 西 汉 中 ７３０ ） 陕 陕 ２ ０ １ 摘 要 ： 阻 剂 在 极 低 用 量 （ｍｏ 级 ） 情 况 下 能 降 低 流 体 流 动 的 阻 力 ， 石 油 化 工 、 防 、 溉 、 洪 等 减 ｎ ｌ 的 在 消 灌 泄
热／ 冷 系 统 。 供 表 面 活 性 剂 （ 胶 束 ） 有 减 阻 可 逆 性 并 且 或 具 能 耐一 定 的 高 温 而 不 降 解 。焦 利 芳 通 过 考 察 减
阻剂加入供热 系统后总流量 的变化情 况表 明 ， 在 减 阻 剂 持 续 加 入 该 供 热 系 统 时 ， 统 的减 阻 增 输 系 效 果 明显 ， 系 统 总 流 量 快 速 上 升 。但 停 止 加 入 即 减 阻 剂 ， 系 统 中的 Ｃ Ａ 十 六 烷 基 三 甲基 氯 化 使 Ｔ Ｃ（
铵 ） 溶 液 保 持 在 某 一 浓 度 时 ． 循 环 系 统 的 减 水 该
阻效 应 维 持 时 间较 短 ， 经过 一 段 时 间后 ， 阻效 应 减
基 本 消 失 ，即 系 统 总 流 量 降 到接 近 未 加 入 减 阻 剂
１ 减 阻剂 的减 阻机 理
当流 体 中含 有 某 些 特 定 物 质 时 ， 在 湍 流 状 其
降 低 能 耗 ． 少 输 送 时 间 ， 最 短 的 时 间 内增 加 减 在 排 量 是 最 经 济 、 现 实 的 ， 通 过 添 加 减 阻 剂 是 最 而 实 现 这 一 目的 的 有 效 途 径 之 一 。此 外 ， 阻 剂 还 减
可 以 降 低 管 道 系 统 的压 力 ， 高 管 道 运 行 的 安 全 提 性和可靠性。
减阻现象的发现和技术发展
减阻现象的发现和技术发展在流体中加入少量高分子聚合物，能在湍流状态下降低流动阻力，这种现象称为高聚物减阻，加入其中用于降低流体流动阻力的化学添加剂称为减阻剂(drag reduction agent)，简称DRA。
减阻剂是一种分子量大于百万以上的线性结构的柔性高分子聚合物，在流体中加入了少量这样的聚合物，就会使输量增加，阻力减少。
运用添加减阻剂的方法进行流体减阻是众多减阻技术种类中应用最多的方法。
高聚物的湍流减阻是非牛顿流动所有异常现象中具有技术经济及科学意义的现象之一。
对高聚物减阻的研究，有很高的经济价值，对国民经济和国防建设有着重要的作用。
在工业部门大量应用的管道系统中，减小摩阻，就可以大大降低运行动力的消耗。
在管道输送原油和成品油的应用，减少长输送管道的中间泵站，缩短码头的卸油时间，提高工作效率。
至今，减阻现象的研究已成为一门涉及到流体力学、流变学、高分子化学和高分子溶液的新的边缘学科，减阻现象在工程中的应用也形成一门独特的综合性工程科学。
经过近30年的研究与应用实践，美国的ARCO石油公司、德国的BASF公司等都相继开发出了性能更好、成本更低的减阻剂，减阻应用技术也得到相应的发展。
这些，都促使世界上许多原油、成品油管道采用这一技术以提高现有管道得输送能力，并且取得了可观的经济效益。
例如，中东地区一条直径为1000nma的原油输送管道，最大输量为12．4万m3／d。
油田产量增加后，需要扩大管道输送能力。
经过进行修建复线和采取加减阻剂两种增输方案的经济论证后，决定并采用了注入减阻剂减小管道摩阻压降，同时更换大排量离心输油泵的方法，在保证管输压力不大于管道最大工作压力的前提下，成功地使管道输量从12．4万m3／d增加到15．9万m3／d。
美国墨西哥海湾一条直径为250ram的海底原油管道。
在加入减阻剂后，使管道最大输量从6000万m3／d增加到8500万m3／d，取得极大的经济效益。
1980年初，浙江大学开始研制用于油品中的油溶性减阻剂，并于1984年合成出采用乙烯——丙烯共聚而成的高分子聚合物。
减阻剂减阻效果的评价与分析
第２ 卷第２ ８ 期
式 中 Βιβλιοθήκη 罗旗荣 ， ： 阻剂减 阻效 果 的评 价 与分析 等 减
油。
９
—— 未加 剂 的扭 矩 ， ・ ｍ； Ｎ ｃ
— —
加 剂后 的扭矩 ， ｃ Ｎ ｍ。
４ 测试结果 与分析 ２ 减 阻剂 室内评价 实验仪器
减 阻剂 室 内评 价实验 仪器有 ：
・
４ １ 原油 的粘度 ．
Ｒ ６ Ｃ旋 转粘 度计 （ Ｅ１２ 转速控 制仪 ） ；
Ｈ Ａ Ｅ Ｋ ０水浴 ； Ａ Ｋ １ ＩＡ Ｒ Ｎ Ｄ Ｍ １ Ｋ Ｔ Ｏ Ｔ １热 电阻 ；
临濮 线是 全 年 常温输 送 的管道 ， 因此 首先需 要
测 量原 油 的粘 温 关 系。采 用 德 国 Ｈ Ａ Ｅ ｖ ５ Ａ Ｋ ｔ ０旋 ５
（． １ 中国石化 集团管道储运分公司聊城输油处 ， 山东 聊城 ２２ ０ ； ５０ ０ ２ 中国石油大学（ ． 北京） 北京市城市油气输配技术重点实验室 ， 北京 １２４ ） ０ ２９
摘 要： 对 临 邑 一濮阳管道 添加 ＨＧ减 阻 剂 的输 油 工 况 ， 立 并运 用旋转 圆盘 装置 进 行 针 建 了管输 原油加 剂模拟 实验 。对临 濮线加 Ｈ Ｇ减 阻剂 的减 阻效 果和 影 响 因素进 行 了分析 ， 定 确
收 稿 日期 ：０ ９１—１ ２ ０ —０２
某一 转速 下 在 未 加 减 阻 剂溶 液 中旋 转 所 需 要 的扭
矩 ， 后测量 相 同转 速 下加 减 阻 剂后 的扭 矩 。则 减 然
阻率 为 ：
１ 一 １ ．
ＤＲ ＝ —
×１ ０ ０ ％
作者简介 ： 罗旗荣 （９ ３） 男 ， １６ 一 ， 湖北恩施人 ， 工程师 ， 主要从 事油气储运及科技管理工作 。电话 ：０ ３ ）９ ８０ 。 （ ６５ ６ ６７ ９
原油减阻剂的研究概况
原油减阻剂的研究概况宋昭峥 张雪君 葛际江(石油大学 山东省东营市 257062) 摘要 减阻剂是一种高分子聚合物的化学制品,能减少液体在管道内流动的摩阻。
减阻剂的使用,对输油管道的增输、节能降耗、提高经济效益和社会效益起到重要的作用。
减阻剂的研究热点仍是开发新产品及新合成方法。
通过改变单体种类、结构单元连接方式、序列分布和单体组分组成,可以合成品种众多的聚合物,为制备具有指定结构和预期性能的高分子聚合物减阻剂提供了可能性和可行性。
主题词 原油 降阻剂 聚合物长输管道 化学处理剂 合成 分子量 减阻剂是一种减少管道摩阻损失的化学制品,是高分子聚合物,属于碳氢化合物。
40年代后期,催化剂与添加剂的研究取得了巨大的进展,为石油炼制工业提供了有利条件,使炼制成品收率大大提高,产品质量也有了极大的改进。
接着添加剂又进入了油田,为油田开发做出了巨大的贡献。
到70年代,减阻剂才开始逐渐进入管道工业。
输油管道对铁路、公路、水路要有竞争力,采用的化学剂要求高效、低价,但减阻剂要在经济上可行,还需要做许多工作。
1979年横贯阿拉斯加的原油管道成功地应用了高分子聚合物减阻剂,为减阻剂在输油工业上的应用打开了局面,使输油工艺出现了一个飞跃。
1.减阻剂的发展概况20世纪30年代初,人们肯定了在液体中加入某些可溶添加物,有可能减少表面摩阻。
1945～1946年,国外才正式开展减阻剂的研究。
1948年, B1A1T oms首次发现高分子聚合物在紊流时的减阻现象,引起了化学界、物理学界、流体力学界和高分子学界的广泛注意。
1949年,注册了第一个减阻剂专利。
50年代发展了油田压裂技术,井场上使用某些高分子聚合物,如G uar胶稳定钻井泥浆,发现这些添加物质能使压裂过程中泵的功率有明显下降。
Savins捕捉到这些现象的实际意义,命名此种现象为“减阻”。
他定义“减阻”为“在流体中添加少量添加剂,流体可输性的增加”。
大量的实验研究表明,不溶的固体纤维、可溶性的长链聚合物和缔合胶体均有一定的减阻效应。
高分子复合材料的阻尼性能研究
高分子复合材料的阻尼性能研究阻尼性能是高分子复合材料中一个重要的性能指标，对于材料的应用和性能表现起着至关重要的作用。
阻尼性能指的是材料在受到外力作用后，其对振动或冲击的吸收能力和抑制能力。
通过研究和优化高分子复合材料的阻尼性能，可以为工程领域中的结构设计和材料选择提供重要参考。
阻尼性能的研究需要考虑多个因素，包括材料的结构、基体性能以及添加剂的类型和浓度等。
在高分子复合材料中，一般通过添加填料或改变分子结构来改善阻尼性能。
填料的类型可以是纳米填料、微米填料或纤维填料等。
纳米填料因其具有较大的比表面积和界面效应，对提升材料的力学性能和阻尼性能具有独特的作用。
而微米填料则可以通过填充效应来改善材料的刚度和阻尼性能。
此外，纤维填料还可以通过增加材料的内摩擦和分散冲击能量来提高阻尼性能。
除了填料的选择外，高分子材料的分子结构和基体性能也对阻尼性能起着重要的影响。
高分子材料的分子量和拉链层结构会影响其力学性能和阻尼性能。
较高的分子量一般会使材料具有较好的拉伸性能和耐冲击性能，但是可能会降低材料的阻尼性能。
因此，在设计高分子复合材料时，需要根据具体的应用要求权衡不同因素，以获得较好的阻尼性能。
高分子复合材料的阻尼性能研究包括实验研究和模拟仿真两个方面。
实验研究可以通过制备样品进行拉伸、冲击或振动实验来评估材料的阻尼性能。
实验方法通常包括动态力学分析、冲击实验和模态分析等。
动态力学分析可以通过施加动态载荷并测量材料的应变和应力来评估材料的阻尼性能。
冲击实验可以通过模拟实际工况下的冲击负荷来评价材料的能量吸收能力。
而模态分析则可以利用振动试验来研究材料的阻尼能力以及阻尼效果。
另一方面，模拟仿真方法可以通过数值模拟来预测高分子复合材料的阻尼性能。
数值模拟方法包括有限元方法、计算流体动力学和分子模拟等。
有限元方法可以通过建立材料的数学模型，通过求解得到材料在不同工况下的应变和应力分布，从而预测阻尼性能。
计算流体动力学可以模拟材料在流体中的行为，从而预测振动和冲击时的阻尼效果。
高分子材料的阻隔性能研究
高分子材料的阻隔性能研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!高分子材料在当今社会中扮演着重要的角色，其在各个领域的应用也越来越广泛。
减阻剂在输油管道中的应用
入管道流体中后，呈连续相分散在流体中，依靠本身特有的粘弹性，分子长链沿流体流动方向自然拉伸，从而对流体微元的运动产生影响。
减阻剂分子间的引力与流体微元产生的反作用力相互影响，减少了无用功的消耗，宏观上得到了减少摩擦阻力损失的效果[3]。
另一种解释是：在输油管道中，由于受摩擦阻力的影响，流体流动表现为紊流状态，造成管道输量降低或能耗增加。
在管道内注入减阻剂后，靠近管壁的层流底层和缓冲区面积增加，管道直径截面上流体的紊流区域面积减少，如图2所示，从而降低整个管线中流体的摩擦阻力[4]。
图2 流体在管道中的流动结构变化示意图2 减阻剂的减阻作用减阻剂注入油品后，能限制油品分子径向运动，使其沿减阻剂长链分子方向运动(即沿管道方向运动)，有效减小油品的紊流程度。
根据流体力学原理，层流趋势越高，摩阻系数越小，减阻剂便是通过这种方式实现减阻、增输的目的。
管道流体流动阻力的降低，实际上是摩阻系数的降低，因此减阻率可以表示为式(1)：100%RRλλλ−=× (1)式中：λ0为未加减阻剂工况下的摩擦系数；λR为注入减阻剂后管道内油品流动的摩阻系数。
根据式(1)，通过计算注入减阻剂前后管道油品摩阻系数0 引言液体在管道中流动时有两种流动状态，一种是层流，另一种是紊流，通常采用雷诺数(Re)来确定流动状态。
流体在管道中流动时受管道沿程阻力和局部阻力的影响，导致系统能量消耗，降低管道输送能力和输送效率。
减阻剂是一种长链、高分子量聚合物，可降低摩擦压力损失，提高烃类产品在管道中的流量，是油品管道输送系统中的重要组成部分，可降低输油管道运行的总能耗费用，提高管道输送效率。
1 减阻剂的组成及减阻机理减阻剂是高分子碳氧化合物聚合物，呈粘稠状，属于非牛顿流体。
其中，油溶性减阻剂的分子结构呈线性长链，具有较强的柔弹性，常将油溶性减阻剂用于油品管道。
减阻剂按类型可分为水溶性和油溶性两大类。
水溶性减阻剂包括聚氧化乙烯、皂角籽、聚丙烯酰胺等，而油溶性减阻剂包括聚异丁烯、甲基丙烯酸酯、聚长链α-烯烃等。
缔合高分子型原油管输减阻剂的研究进展
缔合高分子型原油管输减阻剂的研究进展岳为超;李孟;刘丽;徐吉展;王娜;叶天旭【摘要】The crude oil pipeline DRA of interpolymer associations has attracted people's attention for good drag reduction and anti-shear property. The development situation on crude oil pipeline DRA of interpolymer associations was overviewed briefly, the synthesis methods of this DRA were summarized and comparative analysed, the anti-shearing mechanism of this DRA was elaborated, and the shortcomings of current research and further development were pointed out.%缔合高分子型原油管输减阻剂因其兼具较好的减阻与抗剪切性,而受到人们的广泛关注.简要概述缔合高分子型原油管输减阻剂的发展现状,总结分析比较了该种减阻剂合成方法,详细阐述该类型减阻剂的抗剪切机制,并指出当前研究的不足之处以及未来的发展趋势.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2013(042)003【总页数】4页(P523-525,531)【关键词】缔合高分子;减阻剂;抗剪切性【作者】岳为超;李孟;刘丽;徐吉展;王娜;叶天旭【作者单位】中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TQ47.1在长距离的原油管道输送中，注入减阻剂可以增大输送量，并且节约大量能源和成本。
减阻剂的药用研究进展
减阻剂的药用研究进展
赵莲;尤国兴;周虹
【期刊名称】《国际药学研究杂志》
【年(卷),期】2008(35)1
【摘要】减阻剂在极低用量(纳摩尔级)的情况下能降低流体流动的阻力,在石油化工、消防、灌溉、泄洪等诸多领域中得到应用.在医药领域,减阻剂对心血管疾病、失血性休克等局部或全身性缺血有潜在的治疗价值,并有可能成为利尿剂.本文将综述减阻剂在医药领域中应用的研究进展.
【总页数】4页(P27-29,45)
【作者】赵莲;尤国兴;周虹
【作者单位】军事医学科学院野战输血研究所,北京,100850;军事医学科学院野战输血研究所,北京,100850;军事医学科学院野战输血研究所,北京,100850
【正文语种】中文
【中图分类】R972.5;R983.1
【相关文献】
1.聚合物减阻剂性能优化方法的研究进展 [J], 马艳红;陆江银;魏生华
2.油气田开发中湍流减阻剂及其应用研究进展 [J], 司晓冬;罗明良;李明忠;贾晓涵;杨玉玲;战永平
3.油溶性减阻剂制备方法的研究进展 [J], 齐艳杰;吴霞;王新芳;牟芬
4.非常规油气开采压裂用减阻剂研究进展 [J], 陈昊;毕凯琳;张军;刘虎子;张胜;冯玉军
5.压裂用减阻剂及其减阻机理研究进展 [J], 司晓冬;罗明良;李明忠;贾晓涵;杨玉玲;战永平
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高分子减阻剂减阻效果试验研究
指导老师：毛根海
实验成员：薛文洪一红
班级: 土木工程0101结构班
实验日期:2003年12月7日
高分子减阻剂减阻效果试验研究
流体流动存在阻力，产生流体能量损失。
在管流中有管道阻力，如长距离输水、石油、天然气等，都必须在流经一定距离之后设置升压泵，以补充损失的能量。
同样，在明渠输水、水面必须有水利坡降才能产生顺坡降方向的流动，在同坡降的情况，流动阻力越大，则流速越慢，过流能力越差。
若在水体中添加减阻剂，就能大大减少沿程阻力。
这是减小水流沿程阻力的另一种新途径。
减阻剂种类很多，不同减阻剂及添加量不同，其减阻效果也不一样。
由于客观条件的限制，我们此次通过“同一减阻剂在不同浓度下减阻效果”的比较，对减阻剂加入水体后的减阻效果进行定性、定量的了解。
本次实验采用的减阻剂是聚丙烯酰胺(又称PAM)，初配浓度为0.1%，室温（10o C左右）。
采用沿程阻力试验装置进行测定（实验装置如图）。
实验地点，土木系水利实验室。
聚丙烯酰胺，别名PAM ，是一种有机高分子聚合物，为玻璃状固体，溶于水，也溶于醋酸、乙二酸、甘油和胺 等有机溶剂。
聚丙烯酰胺是重要的水溶性聚合物，而且兼具增稠性、絮凝性、耐剪切性、降阻性、分散性等宝贵性能。
一、试验数据及结果分析如下：
清水实验时:
加入
100ml
3
加入
700ml
0.1%PAM
溶液入水
箱:
各项常数：d=0.675cm L=85cm K=1.993
从如上的数据可以看出，PAM要起到减阻效果是有一定浓度限制的。
浓度太小，减阻效果
不明显；浓度太大，反而会增阻。
通过粘度计的测定，清水与各浓度溶液的粘度相差很小，（清
水时平均粘度为0.012，加入375ml溶液时平均粘度为0.013）。
通过几组实验数据的对比可
得，相同沿程损失的情况下，PAM减阻效果最大的浓度出现在向水箱中加入375ml 0.1%溶液
左右，过流量增大，阻力粘制系数呈下降趋势。
（加入400ml该溶液时，过流量已开始减小）。
通过各表的Re与λ关系比较可知，加入PAM后，相同Re下，λ有明显减小（曲线图待
补充），说明PAM起到了一定的减阻效果。
同时该减阻剂在层流区几乎不起作用，在紊流区能
够起到一定的作用。
但是需要指出的是，通过本次定量实验可以看出，PAM并不是一种十分有
效的减阻剂，虽然阻力粘制系数随PAM加入量的增加一直呈下降趋势，但是过流量的增加并
不显著。