Kết quả và biện luận về tác động cải thiện tính lưu biến của dầu thô Paraphin bằng từ trường nam châm Nd-Fe-B

37

CHƯƠNG 3 - KẾT QUÁ VÀ BIỆN LUẬN
3.1. Tính chất của các mẫu dầu thô Bạch Hổ và Rồng
3.1.1 Các đặc trung lý háa của dầu thô:
Bảng 3.1: Các đặc trưng lý hố của các mẫu dầu thơ Bạch Hổ và Rồng.
2

Các chỉ tiêu

BH-Mio |

BH-Oli

CPT2

Tỷ trọng đ”,

0,869

0.8465

0.8342

08996 |

08499 | 0/8683

Trọng lượng phân tử

307,90

240,24

266,31

277,05

249,44

Nhiệt độ đông đặc(oC) |

2725

300

32,0

32,0

26,0

Độ nhớt (cS)

31,0

270

40°C

47,37

13,78

8,76

109,50

11,43

13,8

50°C

25,89

5,67

6,08

71,50

7,38

9,460

Asphanten (% KD

1,7]

Lis

0,84

2,42

4,02

Nhuta (% KI)

1,82

10,25

3,84

1,94

11/73

9,45

11,93

Paraphin (% K})

19.12

22,01

26,34

10,5

22,84

10,6

RPI

RP3

RC2

Kết quả bang 3.1 cho thấy các loại đầu Việt Nam đều thuộc đầu nhẹ đến
trung bình (tỷ trọng <1). Hàm lượng paraphincủa các mẫu dâu Bạch Hể và RP3
khá

cao (trên 20%)

32°C). Trong khi
khoảng

nên nhiệt độ đông đặc của các mẫu

đơ, với dầu Rồng RPI

này kha cao (tif 30°C ~

và RC2, hàm lượng paraphin chiếm

10%, vì vậy, nhiệt độ đông đặc của hai mẫu này thấp hơn (26, 272C).

Ngoài ra, khi so sánh tổng hàm lượng nhựa và asphanten của các mẫu đầu, nhận

thấy các mẫu có hàm lượng nhựa và asphanten cao thì nhiệt độ đơng đặc thấp
hơn, đồng thời có độ nhớt động học cao, thí dụ như mẫu BH-MIio và RPI.

Kết quả này cho thấy tính chất của các mẫu dầu rất khác biệt, trong cùng

một mỏ dầu nhưng thành phần và tính chất cũng khơng giống nhau, Điều này nói
lên sự bất đồng nhất và tính phức tạp khi xử lý các vấn để về dầu như cải thiện
tính lưu biến trong quá trình khai thác, vận chuyển, tách nước, chế biến,..... Như
đã nêu ở phần trên, với hàm

lượng paraphin, nhựa và asphanten khá cao trong

đầu Bạch Hổ và Rồng, khả năng ứng

lựu biến của dầu phục vụ quá trình kha

dụng các thiết bị từ trường để cải thiện tính

và vận chuyển ngoài giàn là rất khả

thi, cho phép tiết kiệm chỉ phí và an tồn với mơi trường.


3.1.2. Kết quả 2 phânA bố ae n-paraphin> của các4 mẫux dầu2 thơ a
a4

4.5¬

30 ¬

fr \
|

:

j

\

——BH-Mo |
\

——BHOI

CTP2 _

4

-

poe RPT

i

204

:

a

% Khối lượng

25

$

104

:|
4

ao

i
7

.

7T
x
r

H

T

T

T

+

+

T

¥

“

Sẽ carbon

Hình 3.1 Phân bố n-paraphin của các mẫu dầu thô

Biểu đổ phân bế n-paraphin của các mẫu dầu thô cho thấy:
Đầu

Bạch

Hổ

BH-Mio,

BH-Oli

có phân

bế n-paraphin

tương

tự nhau

và

CTP2 khác biệt so với hai mẫu dau kia. Cực đại của hàm lượng n-paraphin trải

rộng từ C¡; tới Cạ;. Trong khi đó, mẫu đầu Rồng có hàm lượng paraphin thấp hơn
bù

h n so với đầu Bạch Hổ, đồng thời dầu Rơng cịn khác dầu Bạch Hể là hàm
lượng cực đại của n-paraphin thuộc về các phân tử có số cacbon cao hơn, từ Cạs

tới Chị.

Sự khác biệt về phân bố n-paraphin giữa 2 loại dầu Bạch Hồ và Rồng trong
cùng bổn trăng Cứu
cacbon

tối đa

trong

x

Long khá rõ rệt song vẫn có điểm chung

mạch

paraphin

paraphin có hàm lượng đáng kế c

ó

tuy khá

cao,

xấp

là

số nguyên tử

xỈ Css nhưng

phẩn

n-

nguyên tử cacbon tối đa trong mạch cũng

chỉ tới Cạa, khơng có n-parapbin với số nguyên tử cacbon lớn (Cao-C;o) chiếm hàm
lượng cao như trong đầu thô của Trung Quốc và mộ

nước khác. Theo tài liệu

2

{27} cho thay, dé kiểm soát và xử lý hiện tượng lắng đọng paraphin trong loại
1A

đầu như thế này, sử dụng hố phẩm và từ trường là thích hợp nhất.


3.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý dầu đến độ nhớt của dau thé
dưới tác dụng của từ trường:
Các thí nghiệm được thực hiện trong mơ hình dòng chảy trên các mẫu dau

Bạch Hổ (CTP2, BH-Mio, BH-Oli) va dầu Rồng (RPI, RP3 và RC2) với các điều
kiện thí nghiệm:

—

Nhiệt độ xử lý dầu 40°C, 45°C và 50°C

—

Cường độ từ trường §600 Gauss,

—_

Thời gian chiếu từ khoảng 2s

wag
”

am

Nhiệt độ xử lý 4Ó C

ta

— Mau trang
Xử lý từ

£:

_

—

FC*— Mẫu tríng
Xử ly tự

I0 ¬

1

`

`

Thời gian chiếu từ 2s

PS whew (cP

Bo nhidt (cP)

xe

ˆ

Nhiệt độ xử lý 45oC

Thời gian chiếu từ 2s
te

aa

ja

wo

Q3R

2bại

w

*

Mu

we

M

MM

1

"

3s

Nhi¢t dd toCy

tà

om

Nhiệt dộ xử lý 50 C
Thời gian chiếu từ 2s
FE—®— Mẫu trắng

a

Ie

2

won

Xử lý tr
ee

5

“

ue

T

T

T

T

T

T

„

35

„

Vị

MU

vy

1

T

uy

T

1Á

1

we

NIiệt độ toc:

Hình 3-2: Ảnh hưởng của nhiệt độ khi xử lý từ trường đến dầu BH-Oli

Các đô thị 3.2a, 3.2b, 3.2c cho thấy tác động của từ trường đến sự giảm độ
26,1%; 45C: 22,5%
nhớt của dầu BH-Oli tương đối tốt ở nhiệt độ thấp, ở 40°C:

và kém hơn ở 50°C (12,7%) khi so sánh hiệu quả tác động ở nhiệt độ 28°C.


40

dikis

âu

Nhiệt dộ xử lý: 40 C
Thời gian chiếu từ: 2s

wo 4

so
=

lo

Z

sod

š

"—

Miu tring

*—

Xử
Xử lýlý từtừ

3.3.1

le
sod
Đ

T

r

3R

T

T

ao

T

4à

380 ¬

34

Nhiệt độ L C)

4t)

“

304

,

`

ơn ¬|

Nhiệt độ xử lý 45 C
Ha
VÀ
AI
Thời gian chiếu từ 2s
\

.

x4

&

zs

=

âu

0!

‘

TT.
*— Mau trang

oe OXITS

N
x

—|

t

Xứ lý từ

N

— t1

3.3.2

100 —I

su
„

T

3n

T

38

T

w

R

aM

T

:

1

Nhiệt độ (ọC)
4411 ¬

413) |

490 ~]
doo
- 3¬

.

`

Nhiệt độ xử lý: S0 C
Thời gian chiếu từ: 2s
\

tog

\
x

š

3 ows

=

Ais

y

E*đ Mau trng
~*=
Xlý t
N

N



0U ơ

4D

3.3.3


1

T
28

T
3ự

T
32

r

T
1

T
do

Nhit (oC)

Hỡnh 3.3: nh hng của nhiệt độ khi xử lý từ trường đến đầu BH-Mio
Đô thị 3.2a, 3.2b, 3.2c cho thấy tác động của từ trường đến sự giảm độ nhớt

của dầu BH-Mio rất tốt ở các mức nhiệt độ khảo sát, ở 40°C: 28,0%; 45°C: 57,6%

đặc biệt ở 50°C độ nhớt giảm: 59,3%, ở nhiệt độ 28°C.


4i

Xấu

4

we

4

x

.

>

|

<%

#

lu

a

|1

\

| \

a

s

Ì

\

\

wad
‡ị

@5

‡+
i
hain
Ị

\

N

3.41

|
wel

i

—

KH

Mì

uw

ees

3

——

kì

4

Nhiệt dG (oC)

ee

8

rou‘

\\

\\

Ỳ

so

\

Ệ
Bred
e

LA

og

a

N

li ¬

\

\\

`

\

\

NI

Se

od
„

T

3.4.2
”s

Se

ĩ
»

7
Ww

7
uw

7
4"

Nhiệt độ oC}

1

ed

ih

{

- Mựt d i

£sO i
=
Ziv



z

]

a
ơ
ô

e

\

\
%1
4 \

:3

|

"Vhi gian chiu t: 2s
mm
Mini tra

t8

A
ơ

A

S

a\:

i
11
|

\

aN

3

TY

r


7
M

SO eta

T
ke

5
%

gs

4

3

T

+2

Nhit toC?

Hỡnh 3-4: Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý từ trường đến đầu CTP2
“

Các đồ thị 3.4a, 3.4b, 3.4c cho thấy hiệu quả tác động của từ trường đến sự
2

a.

ở 40C:
giảm độ nhớt của dầu CTP2 rất tốt khi khảo sát ở các nhiệt độ thấp,
46,6%; 45°C: 52,8% và kém hơn 6 50°C: 25,7%.


42

ma
\

xe

®

Nhíct độ xự lý đầu ở 40 €
a

\

thời gian chín từ 2.3,

\

re

#

so
^

F—*— Mẫu trắng

ÀẦA
a

+k= Nử lý tứ

dua

xa]

3.5.1

ụ

T

w

T

w

T

+

T

*

T

3

T

3

49

¬¬

Nhiệt độ toC}

xa
Đ

Nie fe wu HỆ đai
dà C
Thor stan ehicu tif 2.29

.
a5

$£

mẽ

.

;

FC~—— Mẫu trắng

ÀN

3Zan

Le

Xử ? lý lẻ từtỉ

‘

+:
&@

wd
0

3.5.2
T

K

Mt

x

T

T

T

Ww

TT

as

T

uk

40

T
Ww

T
40

Nhiệt độ (oC)

tot

Ả
uO)

=

\

4

\

Nhichil

.

\

wi

của

.

80.0

‘Tho give chidy tit 2.25
\

om

suc dy dan

E*đ Mau ting
ôX lý t

4

+

=

.

410

xa

'

w

T
ao

T
+

T
uM

Nhit túC)

T
W

Hỡnh 3.5: nh hưởng của nhiệt độ xử lý từ trường đến đầu RPI
Hiệu quả tác động của từ trường đến sự giảm độ nhớt của dầu RP1 khá tốt,

có giá trị tương đối đồng đều ở cả ba mức nhiệt độ khảo sát: 40°C là 26,7%;
45°C: 29,3% và 50°C: 26,8% (so sánh ở mức nhiệt độ 30°C trên các đồ thị 3.5a,
3,5b, 3.5C).


43

"

Nhiệt độ xử lý 40 C

hod

Thai gian chiếu tử 2s

Iu

£

\

2 04

=

\

[—*— Mẫu trắng

“OTN Ny tif

`

OM

N

dai ~

3.6.1

wd

»4
0

T
w
Nigh kao

Isa

¬

Nhiệt độ xử lý 45 C

Thôn

ian

oe

tên

xây 24

Thời gian chiếu từ 2š

%

—— Mẫu trắng
Xư lý từ

,

aw
a4

ú

wn
Nhidt ld (aC)

IấU
Hi

7

*

mu
lao

Nhiệt độ xử lý S0 C

Thời gian chiến từ 2s
\

x

Ệ

cst Joo

=

[—*—Mầu trắng
—® - Xử lý từ

\

`

=m

N

Tàn

3.6.3

40
mị

"

T
Mw

Nhigt
dé toy

Hình 3.6: Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý từ trường đến dầu RP3

Các đơ thị 3.6a, 3.6b, 3.óc cho thấy hiệu quả tác động của từ trường đến sự
gsiâm độ : nhớt của dầu RP3 rất tốt ở tất cả mức nhiệt độ khảo sát. So sánh độ
giảm độ nhớt (đo ở 31°C) thì ở 40°C giảm 46,8%; 45°C: 54,4% và ở 50°C: 51,9%,


44

1à) —

su

“

Nhiệt dộ xử lý 40 C
-®

1

£

“Thời gian chiếu từ 2s
[ nht (cP)



[đ Mỏu trng

ẹ

â

Nil

ne

3.7.1

fa

the 4

T
Ww

T
*

T
dự

Nhigt do oC)

t -|

wn

Nhit xử lý 45 C

Thời gian chiếu từ 2s

wo

[—a— Mẫu trắng

‘,

®

Xửlýtừ

4

Do nhĩ

(EP)

wo

3.7.2

we

MW

Ww

w

aa

Nhiệt độ (uC)
ue

*

Độ nhới (cP)

sua

Nhiệt độ xử lý 5O C

Thời gian chiếu từ 2s
F—— X†ẫu trắng

— ®-- Xử lý từ

3.7.3

Nhiệt độ toC)

Hình 3.7: Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý từ trường đến dầu RC2

Các đồ thị 3.7a, 3.7b, 3.7c cho thấy hiệu quả tác động của từ trường đến sự
giảm độ nhớt của dầu RC2 tương đối tốt ở hai mức nhiệt độ 40°C và 45°C (giảm
khoảng 26%, khi đo ở nhiệt độ 32°C), cao hơn so với ở nhiệt độ 50°C (giảm 14%).


Các đồ thị trên hình 3.2 đến 3.7 cho thấy các mẫu dâu khảo sát đều có khả
năng bị nhiềm từ (biểu hiện ở sự thay đổi độ nhớt của dầu) trong những điều kiện

thí nghiệm khác nhau về nhiệt độ với cùng thời gian chiếu từ (khoảng 2 giây) khi

tiền hành thí nghiệm trên mơ hình đồng chảy.
Đối với dầu Bạch Hồ khả năng nhiễm từ biểu hiện qua độ giảm độ nhớt
của mẫu dầu BH-Mio và CTP2 tốt hơn mẫu dầu BH-Ol, đặc biệt trong khoảng
nhiệt độ từ 40 — 45°C, khả năng nhiễm từ tốt hơn so với nhiệt độ ở 50°C. Trong

khi đó, với các mẫu dầu Rồng RPI, RP3 và RC2 thì hiệu quả tác động của từ
trường trong việc giảm độ nhớt đều tốt ở cả ba mức nhiệt độ khảo sát. Tuy nhiên,

hiệu quả của từ trường đối với dầu RC2 không tốt bằng khi so với hai mẫu dâu
RPI và RP3.
.œ

Đầu sau khi xử lí từ, trong điều kiện chuyển động nhiệt khơng lớn, có đ

nhớt nhỏ hơn so với mẫu trắng, Điều này được giải thích là khi chiếu từ, các phân
tử paraphin và các cấu tử vô cơ lẫn trong đầu đều bị nhiễm từ, sắp xếp lại theo
2,

hướng của lực từ, làm cho các phần tử parapbin để dàng trượt lên nhau, dòng đầu
FS

từ dang chuyén déng r6i sang dang chuyển động phan tang, dé nhét gidm

Theo cân bằng động học, ở vùng nhiệt độ khi đầu ở trạng thái chuyển tiếp
từ pha lỏng sang

pha rắn, tức là ở điểm sương, ứng với dầu Bạch Hồ là

khoảng

60-62°C, nếu có eos! lực tác động dù nhỏ (ví dụ như của từ trường), thì có thể sẽ
dịch chuyển đượccân bằng động học một khoảng lớn. Tuy nhiên, ở nhiệt độ cao

hơn. chuyển động nhiệt chiếm ưu thế, khi đó ảnh hưởng của từ trường lên các
phân tử có trong đầu sẽ bị hạn chế và hiệu quả ảnh hướng của từ trường, tức là sự

sắp xếp định hướng các phân tử trong dịng chất lổng sẽ khơng rõ rệt. Như vậy,
theo các kết quả thực nghiệm chúng tôi đã xác định nhiệt độ tối ưu để xử lý từ

trường là khoảng 40-45°C. Trong thực tế các giếng gaslift, theo biểu để phân bố
"+
Ay
nhiệt đọc thân giếng,
đây ; làlà khoảng

Đây

ha
igi
thân
giêng
từ Ww?200m

trở lên
lê
ia
iến
trở

miệng
giếng.

cũng chính là vùng dang bi lang dong paraphin tram trong trên thành ống


khai thác.

Tác dụng của từ trường đến việc giảm độ nhới của các mẫu dầu Rồng và
BH-MiO

rõ rệt hơn so với đầu Bạch Hổ BH-OIi và CTP2. Điều này có thể được

giải thích đo trong đầu Rồng và Bạch Hể BH-Mio chứa hàm lượng nhựa và
asphalten cao hơn rất nhiều, gấp khoảng5 lần so với dầu BH-OIi và khoảng 7 lần

so với CTP2. Nhựa và asphalten là những phân tử phân cực mạnh, tập trung hầu

hết các cấu tử vô cơ có trong đầu, dưới tác động của từ trường, các cấu tử vơ cơ,
asphalten nhanh chóng bị từ hố và cho mức độ bị từ hoá mạnh hơn, sự sắp xếp

chuỗi phân tử trật tự hơn, giảm ma sát nội giữa các phân tử, độ nhớt dấu giảm
manh hon.

Ngoài ra, các để thị trên còn cho thấy hiệu quả tác động của từ trường trong
`
vùng chất lỏng phi Newton cao hơn rố rệt so với vùng chất lồng Newlon. Do vậy,

các kết quả thu được về khả năng giảm độ nhớt đểo và ứng suất trượt tĩnh của
2

2

+

các mẫu đầu dưới tác dụng của từ trường đều rất tốt (được trình bày trong các đồ
+

thi 3.8 đến 3.13).
a

OG nhớt dế: 233,8 cP
Ung suat rut

100

a
@
5

8^

146
+
420

=

—

4

———”

eT

ee

ye

¬

_—

Ï—

ae
ge

Độ
Am.cÏÍ
A nhớt l dẻo: 206,8

Ứng suất trượt SỐ.L dyn/em2

go

2on s0
s5

_—_——

J

6

x91
3

83.0 dvifome

40 ¬

,

1

Nhiệt

xử

9

2

lý 45€

+

đ 28 C

mhiết déđơ do:
Nhiét
M

20-4 Ì
0

độ

—~

i

20

ĩ

25

,

7

30

Mẫu

trắng

Mẫu xử lýx từ

Zz

T
35

»

i
40

Vận t6c bién dang (s-1)

Hình 3.8: Đề thị biểu diễn tính lưu biến của mẫu dầu BH-Oli


5

Ni ê

eo

ix 4
"

—

Độ nhớt đếo: 462.1 cP

Ứng suất trượt: 120.1 dyn/em2

_—

“.ư

Ế gai=

“GRU

a

2

—

ee

eee

ae

a
irugt: 59.4 dynfem?

aw

oF

Nhiệt độ xử lý 45 C

mì

Nhiệt độ đo: 28 C

|

°

ụ

†

2

T

4

†

ụ

Mẫu trắng

Am...

T

K

*

|

7

Ww

TT

„—

t4

Ta

...

T—T—T

lồ

14

1

+0

3

Vận tốc biến đang (s-1)

Hình 3.9: đỗ thị biểu diễn tính lưu biến của mẫu dầu BH-Mio
1330¬
wo

;

Đo nhĩ des:

1

Hous

HOT)?

ti

G

oe

_
i

wi

2)

LRG ~4

a

any
>
S' i3¬
Zim

z
1
=
‘Sons

4

a

on

S=

A

|

aa

a

“

_

ae

Độ . nhật ` đếo: 9,3

—”

.
„

1

T

Mi

M

au

t

T

T

T

vơ

whe

x

Mẫu xử lý từ

©

Nhiệt độ đọ: 32 €

0

Mãuurắng

“

Nhige dé att ly: 45 C

a

1u¬

53,0 dvn#em2

¡ướt

tr

kn

on

Vận tốc biến dạng (5-1)

Hình 3.10: đồ thị biểu diễn tính lưu biến của mẫu dau CTP2
34t

¬

_—_—”

ms

.

Hs
a

tu

1

Eos

—

Độ nhi đo: 319.9 oP

eee

ng sut trt 1077 dynen2



Đ 140 ơ
8

.

mies



5 mm

`.

2

we


>

OF

_

sc

lt xứ lý

3ú ~

Nhiệt độ do: 3F C
~

bal

Độ nhới đềo: 214.9 cP


2

Ung sut trt: 38.7 dyn/cm2

o4

t

J

ce

T

Y

24

"6

+

5
*đ
T

Mb

32

Ơ

Ma



Mau trng
Mu x lý t
T

Mw

Ơ

T

Mw

Ơ

1

a0

a?

a

a9]

x

đ.

Qo,
+



Hỡnh 3.11: đồ thị biểu diễn tính lưu biến của m

Poor
=

Vận tốc biến dạng (s-1}


45

340¬

ay»
330

ven
$ ad

ee

—

i0

=

_—

Độ nhớt dẻo: 82,2 cP
Ủng suất trượt: 66.1 dyn/em2

š

2

ae

ee

oa

=a

en

_—_——

=Sed

ee

2

Sy

nà

ii

a

_

_——* —””

BO nhét déo: 57,1 cP

Ứng suất trượt: 33,3 dyn/cm2

Nhiệtvi độ GQ xứSU lýTY 45 C
:

Xnuấng

a

Mau tring

tar

Nhiệt độ do: 32 C

0

T

f

tần

T

nap

M

168

ÌỊ

ay |

Mẫu xử lý từ
7

H

HT

2m

Vận tấc biến đụng +)

Hình 3.12: Đề thị biểu diễn tính lưu biến của mẫu dâu RP3
D77

Độ nhớt déo: 338,0 cP

vats

d
a

2

Wo

g
2 od

—

a

~
ca

so

=

.

Ung sudt wugt: 96,8 dyalem?
J—_——
al

en

a

a

`

_

BO+ nhdi v déo: 251.3ng cP

—”

Ứng suất trượu 91.9 đyn/cm2

RU ¬

f1

¬Ị

S wl
is

c

Nhiệt độ xử lý 45 C

°_

Nhiệt độ đo: 32 C

*

T

T

4

8

T

12

Miẫu trắng
đầu xử lý từ
T

tt

T

hi

Vận tế biển đạng (5e L3

Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn tính lưu biến của mẫu dầu RC2
Kết quả khảo sát tính lưu biến của các mẫu dầu ở vùng chất lổng phi
Newton cho thấy độ nhớt dẻo của các mẫu giảm khá mạnh (trên 20%), và ứng

suất trượt giầm giám từ 30% đến hơn 50% (ngoại trừ mẫu RC2 chỉ giảm 5%).
Khi trạng thái dầu chuyển sang vùng chất lông phi Newton, độ nhớt dầu

tăng rất nhanh. Ở đây xây ra sự kết tỉnh và bất đầu hình thành mạng của các vi

“

o

.

.

Aa
+
cho phân tử
tỉnh thể paraphin. Khi có lực tác động của từ trường đã tạo khả năng

các chất có trong dầu bị từ hố tạo nên những lưỡng cực từ cảm ứng, chúng tự sắp
xếp với nhau

“

trật tự hơn, giảm sự cần trở không gian trong dau, dẫn đến ức chế


A

q trình phát triển tính thể paraphin. Đây được coi như là nguyên nhân làm cho

dâu chuyển từ dòng chảy rối sang đồng chảy tầng, dẫn đến độ nhớt dẻo và ứng
suất trượt của dầu đều giảm. Trường hợp đầu RC2, hiệu quả tác động của từ
trường đối với độ nhớt dẻo tốt (26%) trong khi đối với ứng suất trượt lại kém
(5%), điều này cho thấy tác động của từ trường trong nhiều trường hợp khơng có
quy luật rõ ràng và phụ thuộc vào nhiều yếu tế khác trong dầu.

3.3. Khảo sát ảnh hưởng của cường độ từ trường đến độ nhớt của đầu thô:
Nhằm kháo sát ảnh hướng của cường độ từ trường tới sự giảm độ nhớt của

dẫu thô tại nhiệt độ và thời gian chiếu từ đã được xác định là tối ưu trong phần
3.2, thời gian chiếu từ 2 giây. Khảo sát độ nhớt của các mẫu đầu được được xử lý
từ trường ở các cường độ: 4600, 6600, và 8600 Gauss. Tiến hành thử nghiệm

tương tự phần 3.2.

300 ~

8

\

3

2s0 4

\

4

204
oO

2=

\

\

-

— 8

A

A

SN

Su

Mẫu răng

—-#®—- Cường độ từ trường S600 Gauss
VÀ

N

a

Cường độ từ trường 6600 Gauss

aA\N

106 -Ì

°

+

Nhiệt độ xử lý: 45 C

N
1

ˆ

Thời gian chiếu từ: 2s
\

TD ysy 4

tt

\

+

&

đ

tA

——— Cường độ từ ưrường 4600 Gauss
-

`

SS

Sn,

|

h S8

~

_

an

7

32

1

34

T

3o

7

{

38

7

7

40

Nhiệt độ (oC)

Hình 3.14: Ảnh hướng của cường độ từ trường đến mẫu dầu CTP2


350 ¬

4

400 ¬

¬

Nhiệt độ xứ lý: 45 AR, C

\

\

330 ¬

Thời gian chiếu từ: 2s
\

—

anna nnn.

Mẫu trắng
®

Xứ lý từ &ó00 Gauss
Xử lý từ 6600 Gauss

——v— Xử lý từ 4600 Gauss

]

Độ nhớt (cP}

400 4

\

180 ¬

N

N

N A

100 4

\
ờ

N

RA

‘6

40 ¬

q

~~,

=mm

i

T

28

$o

Sy Soe,

x

1

r

T

a2

——

ì

34

36

Nhiệt độ CC)

Hình 3.15: Ảnh hưởng của cường độ từ trường đến dầu BH-Mio

°

250 ¬

4

wo

x \

4

\

Nhiệt độ xứ lý 45 C

\

`

.

we

“

x

Thời gian chiếu từ 25
MM
\

—

\

|

-

„8g

.

\

—R——

À

\\

\

1
5
Shop -

ta

\

ay

Hk
trăng

~-®— Nữ lý từ 4600 Gauss

xử lý từ 6600 Gauss
—w—— Xử lý từ 8600 Gauss

gà

BA

¬

Mi
Mau

$0 ¬

g2]
TT TT
27

28

TT
9

30

a
3h

32

ĩ

1

33

34

TT

35

36

Nhiệt độ (oC)

Hình 3.16: Ảnh hưởng của cường độ từ trường đến mẫu dầu BH-OIi


31

1RỊ0 ¬

Nhiệt độ xử lý: 45 C

tồ +

Thời gian chiếu từ: 2,2š

1400 5

F—~*—— Mẫu trắng

Độ nhớt (cP)

1200 5

8600 Gauss

6600 Gauss
4600 Gauss

1000 4

Y

800 4

G00 ¬
400 5
J6) ¬
T
239

T
3U

T

3l

TT
32
313

on
34

3S

36

37

T
38

Tm
39

1

40

Nhiệt dộ (oC)

Hình 3.17: Ảnh hưởng cường độ từ trường đến dầu RP1
180

¬

Nhiệt độ xử lý 45 C

leu 4

Thời gian chiếu từ 2s

140 —

m—— Mẫu trắng
—-®—~ Xử lý từ 8600 Gauss
Xử lý tr 0000 Gauss
—Y— Xử lý từ 4600 Giunsš

Độ nhớt (cP)

m4

tủa
8ì =|
(+ |
dị

az

u

to

ak

a

Nhiệt độ toC)}

Hình 3.18: Ảnh hưởng cường độ từ trường đến dầu RP3
Ta
600 4

40 4

1

Dộ nhới (cl?)

sa

Nhiệt độ xử lý 35 C

Thời gian chiếu từ ^s
—*®— Mẫu trăng
——*—— Xử lý từ 1600 Gauss
Xử lý từ 6609) Gauss
r——*—— Xử lý từ 3600 Gauss

II

Nhiệt độ (oC)

Hình 3.19: Ảnh hưởng của cường độ từ trường đến dầu RC2


Từ các kết quả được trình bày trên các đồ thị (Hình 4.14 đến 4.19), cho thấy
đối với cả hai loại dầu Bạch Hổ và Rồng, khi cường độ từ trường càng tăng thì
tác động giảm độ nhớt đối với đầu thơ cảng tăng. Chính lực từ trường đã làm xáo

trộn lớp điện tử bên ngoài của các phân tử paraphin, làm giảm khả năng tạo
thành tỉnh thể, hoặc tỉnh thể có tạo thành cũng khơng bền, đễ cuốn trơi theo dịng
chảy. Ngồi ra, sự sắp xếp theo lực từ của các chất phân cực có trong hỗn hợp
đầu-nước biển diễn ra mạnh hơn, kéo các phân tử paraphin theo một trật tự nhất
động theo mơ

hình dịng chấy tầng. Do đó giảm độ

»

định, làm cho dầu chuyển

nhớt và hạn chế sự kết tỉnh paraphin trên thành ống. Theo lý thuyết vật lý, độ
nhiễm từ của đầu gia tăng theo cường độ từ trường sẽ đến một giá trị nhất định,

khi đạt đến điểm bão hịa thì dầu sẽ khơng thể nhiễm từ hơn nữa. Do vậy, sẽ rất
kế thiết bị nam

thú vị và cần thiết nếu xác định được điểm bão hồ đó để thiết

châm có cường đệ từ trường phù hợp. Tuy nhiên, cũng như trong các tài liệu công

bố về lĩnh vực này đều chưa đưa ra được giá trị điểm bão hoà khá năng nhiễm từ

nw”

nay, các giá trị cường độ từ trường lớn nhất đạt được đối với vật liệu này cị
nằm

dưới điểm

be

của đầu thơ khi làm việc trên nam châm đất hiếm Nd-Fe-B. Có thể vì cho đến
bão hồ từ cúa đầu thơ. Ngồi ra, ở đây chúng ta ghi nhận sự

A
khác biệt trong mức độ giảm độ nhới khi gia tăng cường độ từ trường đối với các
%

vở

mẫu dầu thử nghiệm. Đối với các mẫu BH-Mio, RPI và RP3 hiệu quả giảm độ
nhớt tăng tượng đối đều theo các mức tăng cường độ từ trường, trong khi với các
từ
mẫu cịn lại thì tăng khơng đều. Điều này cho thấy khả năng chịu tác động của

trường phụ thuộc rất nhiều vào thành phần và tính chất các mẫu dầu thô.

thé:
3.4. Khảo sát ảnh hướng của thời gian xử lý từ đến độ nhớt của dau
a

a

z

+

biến
Mục đích nhằm xác định ảnh hưởng của thời gian chiếu từ lên tính lưu

ác mẫu dầu thơ, cụ thể là độ nhớt, trong cùng điều kiện về nhiệt độ xử lý
(45°C) và cường độ từ trường (8600 Gauss). Từ đó có thể tính tốn, chế tạo các

thiết bị từ trường thích hợp cho q trình khai thác và vận chuyển

ở các
Quy trình thử nghiệm tương tự như mục 3.2. Thay đối lưu lượng bơm

ức đệ để dâu có thời gian chiếu từ là 2, 6, và 10 giây.


300 ¬

Nhiệt độ xử lý: 45 €
Cường độ từ trường 8600 Gauss

350 ơ

1

nht (cP)

1

c

c

đ Mau tring
* Thi sian chiu từ 2s
Thời gian chiếu tr 6,1
——*— Thời gian chiếu từ 9,9s

30

32

34

36

38

40

Nhiệt độ (oC)

Hình 3.20 Ảnh hưởng của thời gian chiếu từ lên độ nhớt của
dau CTP2

500 ¬
450

4

0

J

Nhiệt độ xử lý: 45 C

406 ¬|
350

]

ae

= 350-4
3

=
<

Cường độ từ trường 8600 Gauss

4

200-4

——*— Mau trang

—=*-— Thời gian chiếu từ 2,0

Thời gian chiếu từ 6,Ls

7

+

Ả
|

—*— Thời gian chiếu từ L0,1s

[so4
T00 —

404

0

T

r

T

r

T

—

T

r

T

r

1

Nhiệt độ ( C)

Hình 3.21 Ảnh hưởng của thời gian chiếu từ lên độ nhớt của
dầu BH-Mio


cử

BEN

1600 ~

1

1

iduo

\

.

\

Nhiệt độ xử lý đầu ở 45 €

1

Cường độ từ rường 8600 Gauss

1300 +
£
a
=
©

———————

1000 ~

*—— Mẫu trắng
eo Thời gian chiếu từ22
Thời gian chiêu từ 6,4s

|
xe 4

4

*

&

s06

7

j

ĐO

v9

xu

:

at

|
|

`

Thời gián chiếu từ 10/3s

|

400 ~
ơ

SE

u

T

28

3U

ỡ

Y

eo
ơ=

7

14

r

đ_~<

7

3o

v

T

38

7

7

4U

Nhit (oC)

Hỡnh 3

Anh hng ca thi gian chiu từ lên độ nhớt của
dầu RPI

ise
s

160 4
1d

£=
“2

=

Š

=
&Om

ro
4
100 —

4

xg
4
60 ¬

`\

\

Ọ

\

Nhiệt độ xứ lý 45 C

Ả\

\

ÑNÀ
\

\

Cường độ từ trường 8600 Gauss
nme
\

À
N

NN

4

— trăng

Mẫu

——*#>—~ Thời gian chiều từ 2,05

Thời gian chiếu từ 6.1s

\

——*—— Thời gian chiếu từ 10,08
N

d0 30
05

¬

Nhiệt độ (oC)

Hình 3.23 Ánh hưởng của thời gian chiếu từ lên độ nhớt của
dau RP3


LA

LA

Trên cơ sở những kết quả thu được (hình 3.20 — 3.23), với cả 4 mẫu đầu khảo
at CTP2, BH-Mio, RPI và RP3 đều cho thấy thời gian xử lý từ càng đài, độ nhớt

của dẫu giảm càng nhiều. Ngoài ra, mức độ giảm độ nhớt theo thời gian chiếu từ
của các mẫu cũng khác nhau, đầu BH-MIio và RPI, và RP3 có sự giảm độ nhớt rõ

rệt hơn khi kéo dài thời gian xử lý, Điều này cho thấy khả năng sắp xếp của các
phân tử phân cực trậi tự hơn trong điều kiện thời gian chiếu từ kéo đài, do các

phân tử nhựa và asphanten có trọng lượng phân tử khá lớn và c ng kểnh, với thời
O»,

⁄

gian chiếu từ càng lâu thì khả năng nhiễm từ và sắp xếp theo bướng lực từ của

~

%

các nhóm vơ cơ càng nhiều và mạnh, độ nhớt giám mạnh.
2

Tuy vậy, các kết quả trên cho thấy một điều rất đặc biệt là hiệu quả giảm
“

độ nhớt khi chiếu từ 2 giây cao hơn so với 6 giây và I0 giây khi độ giám độ nhớt

được tính trên một đơn vị thời gian, Chẳng hạn, với đầu BH-Mio ở nhiệt độ 28°C

sau 2 giây, độ nhớt giảm 57,6%, sau 6 giây hiệu quả tăng lên

72,2% và tăng lên

82,3% khi thời gian chiếu từ 10 giây, với đầu RP3 hiệu quả giấm độ nhớt sau 2
giây: 54,4%, 6 giây: 64,1% và 10 giây: 68,9%. Điều này cho thấy với cường độ từ
cao

trudng

chiếu

gian

mạnh.

(8600

Gauss)

từ rất ngắn,

Kết q

va

chun

từ trường

động

nhiệt khơng

đã có tác dụng

giảm

lón, thì chỉ cần
độ

nhớt của

một thời

dau thô rất

này cho thấy khá nẵng ứng dụng vào thực tế của các thiết bị từ
a:

trường có cường độ cao là rat khả thị.

giữa
Ảnh hưởng của thời gian chiếu từ tới sự giảm độ nhới không đồng đếu

sát trước
các loại dầu cũng được quan sát thấy như đối với các yếu tố đã khảo
sự bất đồng
đây: nhiệt độ, cường độ từ trường. Điều này lại một lần nữa nói lên

iữa các loại đầu thơ, ngay cả khi cùng từ một mỏ, cùng một tầng nhưng
đối với từng loại đầu
khác siếng.a Do vậy,Sư 3 việc: khảo sát ảnh hưởng của từ trường
=

te

nhất lớn

2

từ trường .
là rất cần thiết trước khi xem xét lấp đặt các th iết bị sử dụng


56

Ảnh hưởng của thời gian chiếu từ đến sự giầm độ nhớt của dầu đến lúc nào
là cực đại, tức là khi dầu đã bão hoà từ và sự tái định hướng các thành phần có
trong đầu thơ đã ở mức cân bằng, còn cần tiếp tục khảo sát. Tuy nhiên, điều đó
có ý nghĩa về mặt lý thuyết nhiều hơn do trong thực tế sắn xuất không thể kéo
dài thiết bị từ trường hoặc giảm tốc độ dòng dầu xuống dưới mức cho phép vì
phải đáp ứng được yêu cầu kinh tế, kỹ thuật của quá trình khai thác, vận chuyển.
3.5. Khảo sát thời gian lưu từ của dầu thơ

Trên cơ sở các thơng số thí nghiệm tối ưu đã được xác lập qua các thử
nghiệm là: nhiệt độ 45°C, cường độ từ trường 8600G và thời gian chiếu từ khoảng

2 giây, tiến hành khảo sát thời gian kéo đài hiệu quả giảm độ nhớt của các mẫu
đã được xử lý từ. Các kết quả thu được sẽ phục vụ cho việc thiết kế và lắp đặt
các thiết bị từ trường phù hợp nhằm đảm bảo hiệu quả xử lý trong suốt q trình
khai thác và vận chuyển.

41.0

¬

as

40.0 ~

Zs
=

= 3004
*

z#

1

a

38.04
37.5 ¬

Z

Hà
ve

Thời gian chiếu từ: 2.2s

⁄

A

38.5 ~|

Nhiệt độ xử lý: 45oC

Cường độ từ trường: 8600G
Nhiệt độ đo: 36oC

Mẫu trắng
"—

Tờ gà
®— Xử lý từ

c

l~
1

0

T

2

r

T

4

r

T

6

r

Thời giản (giờ)

Hình 3.24 Thời gian lưu từ của dầu BH-Mio

T

§