剪切作用对加剂大庆原油粘度和凝点的影响

通过管流剪切、过泵剪切模拟试验以及管输模拟试验,研究了剪切作用对加剂大庆原油粘度和凝点的影响.研究表明,在测粘温度和析蜡点中间值附近35℃和37℃的剪切作用对粘度的影响较大,剪切温度趋近于测粘温度和析蜡点时剪切作用对粘度影响变小,而对于凝点,不存在一个使剪切作用影响明显减小的较低剪切温度.剪切后温度下降幅度越大,剪切作用对粘度的影响越大.快速降温条件下加剂原油受到的剪切作用较小,很可能会夸大降凝剂的实际使用效果.     

有剪切历史和热历史加剂原油的流变性

基于对铁大线加剂大庆原油的管流剪切和过泵剪切的模拟试验,研究了剪切作用对有剪切历史和热历史加剂原油粘度和凝点的影响规律。管流剪切模拟试验表明,剪切作用对加剂原油粘度的影响在35℃左右时最大;过泵剪切模拟试验表明,剪切作用对加剂原油粘度的影响在38~40℃时最大。另外,剪切温度和剪切时间也会对加剂原油的凝点产生显著影响。     

管输剪切作用对加剂原油流动性的影响

在管输过程中，添加降凝剂的原油必然受到泵剪切和管流剪切作用。研究表明，在原油析蜡高峰区的温度范围内，泵剪切和管流剪切都会影响加剂原油的低温流动性。在缓慢降温过程中，管流剪切的影响可以超过泵剪切的影响。     

低速剪切影响加剂原油低温流动性机理研究

通过对室内模拟管流低速剪切流动参的测试和蜡晶显微观察，研究了低速剪切对不同原油低温流动性的影响及对蜡晶影响之间的关系。研究表明，不同组成的原油，低速剪切对蜡晶的影响不同，低速剪切既能破碎蜡晶聚集体，又能形成蜡晶聚集体。管道流动过程中的“恢复”现象实质就是管流低速剪切改善加剂原油低温流动性的表现，其机理是管流的低速剪切使得高速剪切后破碎的蜡晶聚集体重新形成。     

管流剪切对改性原油流动性的影响

依据流体剪切形变的原理，导这中流体的剪切速率分布函数和当量剪切速率计算公式，提出了管道湍流的脉动剪切速率要领及其计算方法。按照当量剪切强度的相等的原则，给出了管道层流与湍汉及粘度计之间的等效剪切模拟基础，并指出通常把工业管道的管壁剪速作为当量剪切速率来模拟管道湍流剪切是不准确的，特别是高雷诺数时，把管壁剪速看作当是剪切速率的模拟试验会严重扩大工业管道中管流剪切的影响。文中给出的计算方法和模拟方法，     

加剂原油输送过程中的剪切作用模拟方法

加剂原油流动性与经历的热历史和剪切历史有关,在测量流动性参数之前必须对其经历的热历史和剪切历史进行与实际管流尽可能一致的模拟。介绍了加剂原油管道输送过程中管流剪切作用和过泵剪切作用模拟量的确定及其模拟方法的研究状况,指出在室内模拟试验研究的基础上,建立剪切作用和热力条件对加剂原油流动性影响的数学模型是今后研究的一个重要方向。     

含蜡原油管道安全停输时间的确定

管道输送高凝高粘原油是一个复杂的工艺问题,根据原油的特性,应运用一些专门的技术方法来解决。但对于含蜡原油,主要还是采用加热输送。 当管道突然停输时,管内原油经过与周围环境的热交换,会逐步冷却下来。在这种情况下,高凝高粘原油会快速析出蜡、沥青和焦油,在温度降幅较     

降温剪切速率对加降凝剂原油流动性的影响

为了使加降凝剂的原油实现长距离的管输，就管流剪切速率进行了实验室模拟研究。把加降凝剂的原油降温过程中的剪切率称为降温剪切率，以加剂新疆原油为油样，通过试验发现，降温剪切率与降温速率有关，且存在着使粘度最小的最佳降浊剪切率，分析管道内加剂原油的流动情况，将流体沿管疲乏径向分为近壁底层区、过渡区和紊流核心区、分别测定各区内流体的剪切率，指出当管输量较低时，主要是过渡获近壁底层区内的管流剪切对加剂原同低     

剪切弥散对含蜡原油蜡沉积的影响

在定义剪切弥散的基础上，通过室内及现场试验，研究了有温差和无温差时剪切弥散对蜡沉积的影响，分析了悬浮颗粒在剪切流场中的迁移方向，指出在一定条件下剪切弥散对蜡沉积的影响非常小，在建立蜡沉积模型时可以忽略剪切弥散的影响。     

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。     

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。     

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。     

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。     

含蜡原油的动屈服应力

在温度低到一定程度时,含蜡原油存在着屈服应力。介绍了动屈服应力物理意义及概念的引伸,指出动屈服应力是维持物料继续流动所需要的最小剪切应力,由平衡流变曲线外延确定,反映了含蜡原油经过破坏后不能完全恢复的残余结构的强度,不是唯一值。对含蜡原油动屈服应力的测量,通常采用的方法有直接法和间接法,间接法中的应力松弛法被认为是一种较好的测量方法。胜利油田原油动、静屈服应力的测量值与预剪切过程中选用的剪切率有关,由平衡流变曲线外延得到的动、静屈服应力之间存在着很大差别。介绍了动屈服应力在含蜡原油低温输送和含蜡原油停输后再启动过程中的应用。     

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 。