混掺俄油的大庆原油触变特性试验

针对混掺5%~10%俄罗斯原油的大庆原油,开展了铁大线和秦京线大庆原油触变特性现场试验,结果表明,考虑原油存在不完全可逆性结构的Houska修正触变模型能比较准确地描述在特定测试温度、进站温度和多剪切速率条件下的大庆原油触变行为。试验获得了秦京线、铁大线实际管输条件下不同测试温度和进站温度的触变模型参数,对于准确计算管道停输再启动压力具有一定的指导意义。     

基于工业环道试验的启动压力波传递特性

利用DN300工业试验环道,研究了启动压力波在管内原油中的传递规律。测量了不同操作条件下,启动压力波在原油中的传递速度,分析了启动流量、停输前油温、启输温度等因素的影响。试验和理论分析表明,利用原油的析蜡点温度、管道停输油温以及启动油温等参数,可更为直接地反映原油降温收缩性和胶凝原油本身的结构特性对启动压力波传递的影响规律。根据大型环道试验数据,通过数学回归得到了形式简单的启动压力波传递速度计算模型。     

微波法测量原油含水率计算公式的推导

基于微波双参数法测量原油含水率的基本原理,通过建立油气水三相混合流体的复介电常数模型,研究了储能因子和损耗因子与混合流体密度的关系,给出了消除混合流体密度影响的原油含水率微波测量方法,推导了原油含水率与微波测量参数的函数表达式.     

描述含蜡原油触变性的新型三参数模型

阐述了含蜡原油的触变性研究对管输含蜡原油的工艺设计和生产管理,尤其对原油管道的停输再启动过程的意义。以华北原油为例,采用τ-.γ-t曲线法测定了触变性原油剪切应力裂降过程,通过对试验数据的拟合和相关文献试验数据的验证,建立了一种能定量描述含蜡原油剪切应力裂降过程的新型三参数触变模式。该模型具有精度高、参数少、试验简便,而且适用性广泛的特点。     

含蜡原油触变性与温度关系的研究

对加剂改性中原原油在其凝点附近不同温度处的触变特性进行了试验研究。利用Houska模型描述含蜡原油的触变性，计算结果与试验数据吻合良好。研究表明，Houska触变模型中的剩余屈服应力、触变屈服应力、稠度系数、稠度可触变部分系数、流变特性指数与温度成指数函数关系，而结构建立常数和结构裂降常数与温度无关。Houska触变模型中的参数与温度的关系可以为实际热油管道停输后再启动过程的水力分析提供依据。     

《管道科学技术论文选集》文摘(十六) 用改进的Houska模型描述改性原油的触变性

把不可恢复结构的概念引入Houska触变模型,使用两个结构参数描述低温原油的结构,并提出了一个试验方法来测量改进后模型的参数。研究了胜利原油加降凝剂的特性,拟合结果与测量值基本吻合。《管道科学技术论文选集》文摘(十六) 用改进的Houska模型描述改性原油的触变性@郝建斌     

含蜡原油管道蜡沉积放大模型（待续）

用建立的蜡沉积放大模型可以把实验室数据放大应用于含蜡原油管道。可以根据这个模型预测冷管沿线的蜡沉积分布、可能出现的蜡沉积问题和清管周期。由于考虑了紊流的影响，大大提高了预测的准确性。准确预测蜡沉积可以节约含蜡原油生产系统的建设和运行费用。许多蜡沉积模型只考虑了分子扩散而忽略了剪切的影响。但紊流对蜡沉积有很大影响，这在蜡沉积模型中是不能忽略的。提出了将临界蜡强度作为放大参数，对剪切影响的放大方法和蜡     

一种新的蜡沉积模型

在理论分析和室内试验的基础上，研究了原油温度、流速、管壁处温度梯度等参数对蜡沉积倾向系数的影响，提出了影响蜡沉积的主要因素，并在此基础上建立了新的蜡沉积模型，该模型考虑了管流剪切对蜡沉积的影响，利用该模型可以计算管道不同运行工况下的蜡沉积。     

混合原油粘温数学模型的最优化研究

根据哈萨克斯坦混合原油实测粘度、温度、混合比例的特点，建立了混合原油的粘度随温度、混合比例变化的数学模型，采用微粒群算法对混合原油的粘温数学模型进行了求解。三个算例的建模、解模过程表明，该优化方法能快速搜索到模型的最优回归参数。为使所建模型应用范围更宽，拟合精度更高，提出了应深入研究混合原油粘温数学模型的形式和与之相适应的解模优化方法。     

非牛顿原油结构恢复特性试验研究

通过小振幅振荡剪切试验，对经历预剪切的非牛顿原油在静置条件下的结构恢复性进行了研究。试验结果表明，在静置条件下，反映非牛顿原油结构强度大小的参数Ｇ＾＊等随时间单调增加，但在静置的初始时刻，原油的结构恢复最快。原油经受的预剪切速率越大，其结构恢复速率越大，但相应的准平衡结构强度越小。     

含蜡原油触变模型研究现状

黏弹-触变特性是含蜡原油重要的流变特性,对输油管道停输后再启动过程的水力特性及管道运行安全具有重要影响.介绍了含蜡原油黏弹-触变特性的成因、机理和特点,总结了常用触变性测试方法及优缺点.评述了现有触变模型的研究现状,分析了现有黏塑性触变模型和黏弹-触变模型的特点与缺陷.对于目前最常用的结构动力学类触变模型,阐述了采用单一结构参数存在的问题,详尽分析了现有速率方程的一些数学特性及其存在的缺陷,总结了现有的一些改进方法.     

触变性含蜡原油流变曲线的测量方法

原油流变性测量是储存和管输原油工艺设计及经营管理中极为重要的基础工作。在ＳＹ／Ｔ０５２０－３标准的执行过程中，存在仪器人工操作繁琐，测量时间长和测量仪器软件操作无标准的缺点。通过对该标准的理论分析与试验研究，建立了测量无弹性触变性含原油流变曲线的基本方法，探讨了这种方法在流变仪、粘度计的人工操作和软件操作两种方法下使用的可行性。     

SH—E型射频原油含水分析仪的在线测定

原油交接点的含水测定，目前大部分沿用手工法和蒸馏法，２ｈ采样，４ｈ人工化验，采样不具有代表性，化验方法带有人为干扰。为了克服上述缺点，中国计量科学研究院研制了ＳＨ－Ｅ型射频原油含水分析仪，实现了原油含水量在线连续测定，瞬时显示，２ｈ取平均值打印，基本上排除了人为因素的干扰，使测出的原油含水率具有代表性。射频原油含水分析仪由射频法含水率测量传感器和以Ｚ８０单板机为核心的信号分析仪组成。射频法测量原油     

原油屈服值的测量特性

原油屈原值测量系统条件和测量方法影响原油屈服值的测量结果，这种原油屈服值的信赖性质称之为原油屈服值的测量特性，除测量系统的几何尺寸，壁面性质等因素影响屈服值外，原油屈服值的一个重要测量特性就是其对时间的依赖性，这种时间依赖性是由胶凝原油的屈服本质所决定的，如果排除测量系统的几何尺寸，壁面性质等影响因素，且能保证测量过程中屈服时间的一致性，则有可能使不同测量方法所测得的原油屈服值得统一。     

原油触变性分析

分析了原油的屈服应力，给出了修正的Ｍｏｏｒｅ触变流体数学模型，利用该模型对原油触变行为的初次裂解过程，预剪后的裂解过程，动态恢复过程，静态恢复过程以及结构的裂解过程进行了定性分析，分析结果均与实际实验结果一致。     

胶凝原油屈服值与结构特性参数之间的关系

含蜡原油在低温静态条件下会形成蜡晶的空间网络结构,因而处于一种胶凝状态。胶凝原油屈服值是胶凝原油结构的函数,而胶凝原油的小振幅振荡剪切粘弹性参数,如绝对复数模量│G^*│,可反映其结构强度,所以屈服值必须与│G^*│等有一定的关系。实验研究表明,在一定测量条件下,胶凝原油屈服值τy与其绝对复数模量的关系为τy＝β│F^*│^m 。     

一种新的胶凝原油管流启动屈服应力测算方法

准确预测胶凝原油的启动屈服应力,是实现含蜡原油管道安全经济输送、避免"凝管"事故发生的关键所在。以管流试验数据为基础,分析了管道轴向受压时间差异对胶凝原油启动屈服应力测量结果造成的影响。结果表明:在管流装置中,启动屈服应力的测量值随测量管段长度的增大呈减小的趋势。结合三参数双曲模式触变方程,提出了一种基于非线性最小二乘拟合原理的数据处理方法,能够求得测量管长趋于无限短时胶凝原油的启动屈服应力,统一了对特定工况下凝油结构强度的评价标准。     

在线测量原油密度计特性

在使用流量计结合在线密度计进行原油计量交接过程中，原油质量等于原油体积与密度及联合修正系数的乘积。对体积的测量采用流量计，而对密度的测量采用在线密度计。介绍了ＮＭＺ－１０型振动式双管密度计的测量原理，其测量精度与被测介质及周围环境温度、液体压力，介质流量及粘度有关。     

胶凝原油粘弹性的试验研究

用控制应力流变仪RS75对新疆、胜利、长庆等胶凝原油进行了粘弹性试验，结果表明，胶凝原油具有典型的粘弹性固体特征，如具有蠕变／恢复特性，以及复数模量│G^*│大，损耗角δ小的特性等。小振幅剪切振荡粘弹性参数，可反映不同状态下原油的流变结构特点。     

Lederer粘度模型适用范围

基于140组北疆—吐哈、胜利—阿曼混合原油的粘度测量数据,对Lederer模型(经验常数α使用印度Shu关系式)的适用范围进行了研究,发现应用该模型计算高粘度比混合原油粘度时,存在一个临界温度,当混合原油温度在临界温度以上时,Lederer粘度模型具有很高的预测精度,其最小平均绝对相对偏差为3.97%,最大平均绝对相对偏差为9.15%;当在临界温度范围以下时,Lederer粘度模型的预测精度明显变差,其最小平均绝对相对偏差为13.57%,最大平均绝对相对偏差为109.8%,无法满足工程需要。这个临界温度随混合原油组分、混合比例不同而不同,一般低于高含蜡组分油的反常点。另外,还发现Lederer粘度模型预测值的平均相对偏差几乎全部为负偏差,即大部分预测值小于实测值,表明经验常数α引用Shu关系式还有待于修正。