原油流变学.第五章原油流变性的评价及测定.pptx

评价及测定原油流变性本章探讨了评价和测量原油流变性的各种方法。从原油性质的角度出发,介绍了无数种检测流变性的实验手段,以确保原油在输送、储存及加工过程中的流动特性。byJerryTurnersnull

原油流变性的重要性1生产效率原油流变性直接影响着采油、输送和储运的效率，合理把控流变性有助于降低生产成本。2工艺优化深入了解原油流变性有助于选择合适的开采和加工工艺，提高操作可控性和安全性。3产品品质原油流变性关系到最终成品的稳定性和使用性能，评价和调控流变性是确保产品质量的关键。

5.2原油流变性的影响因素温度—温度是最重要的影响因素之一，温度升高会降低原油的粘度和剪切应力。压力—压力的增加会导致原油分子间相互作用加强，粘度和剪切应力上升。剪切速率—剪切速率升高会破坏原油内部微观结构,导致粘度降低。原油组成—原油中烃类、沥青质、树脂等组分含量和种类的差异会影响其流变性。

温度对原油流变性的影响1温度升高温度升高会降低原油粘度,提高流动性。温度越高,原油分子间的热运动加剧,从而降低分子间作用力,使原油更容易流动。2温度降低温度降低会增加原油粘度,降低流动性。温度越低,原油分子间的相互作用力加强,形成更稳定的微观结构,导致流动阻力增大。3相变温度当温度降低到某一临界值时,原油中的蜡类化合物会发生相变,从液态转变为固态,显著增加原油的粘度和流动阻力。

压力对原油流变性的影响1压力增加随着压力的增加,原油分子间的相互作用变得更加密集。这会使原油的内部结构变得更加紧密和有序。2流动性降低压力增加会导致原油的粘度上升,流动性降低。这会使原油在管道中的流动阻力增大,产生更多压降。3相变影响高压会促进原油中重质组分的沉淀和析出,进一步增加原油的粘度和阻力。这可能会导致管线堵塞等问题。

剪切速率1流体剪切当流体受到外力作用时,其内部各层之间会产生相对运动,这种相对运动就是剪切变形。剪切速率就是衡量流体剪切变形速度的指标。2影响因素剪切速率受到多种因素的影响,如流体的特性、流动方式以及流速等。不同的应用场景下,剪切速率的范围也有所不同。3测量方法常用的测量剪切速率的方法包括毛细管粘度计法、旋转粘度计法以及流动曲线法等,通过测量流体在不同剪切条件下的流变特性来确定剪切速率。

原油组成1碳氢化合物原油主要由碳氢化合物组成,包括烷烃、环烷烃和芳香烃等不同类型的化合物。这些化合物比例的不同决定了原油的性质和用途。2杂质成分原油中还含有少量的硫、氮、氧等杂质元素,以及少量的金属元素如钒、镍等。这些杂质成分会对原油的性质和加工过程产生影响。3高分子化合物部分原油中还含有一些高分子化合物,如沥青质和树脂质,这些化合物对原油的流变性和稳定性有重要影响。

5.3原油流变性的测定方法毛细管粘度计法：通过分析原油在毛细管内流动的阻力,精确测量温度和压力下的原油粘度。可提供详细的流变学参数。旋转粘度计法：利用原油在剪切力作用下的流动特性,获取温度、剪切速率等条件下的流变曲线。操作简单,适用于工业应用。流动曲线法：分析原油在各种剪切条件下的流动行为,绘制流动曲线。可深入探究原油的非牛顿流变特性。滤饼压缩法：测定原油渗滤时的压缩-体积-时间关系,反映其流变特性和层析性质。适用于高黏稠原油和含固体颗粒的重质油。

5.3.1毛细管粘度计法利用毛细管的原理测量流体的流动阻力,从而得到流体的粘度数据。该方法可以广泛适用于各种牛顿流体和非牛顿流体的粘度测定。通过测量流体在指定温度和压力下通过标准毛细管所需的压降和流量,即可计算出流体的动力学粘度。

5.3.2旋转粘度计法旋转粘度计是一种常用的测定原油流变性的仪器。它通过测量原油在设定转速下的扭矩来计算粘度。这种方法可以模拟实际使用条件下的剪切应力和剪切变形，从而更准确地反映原油的流变特性。采用旋转粘度计测定原油流变性时,需要考虑温度、压力、剪切速率等因素的影响。通过对不同条件下的测试数据进行分析,可以得到原油的流变曲线,为流变性评价提供依据。

5.3.3流动曲线法流动曲线法是一种常用的原油流变性测定方法。通过测量不同剪切速率下原油的剪切应力值,可以绘制出原油的流动曲线。流动曲线可以反映原油的非牛顿流体特性,从而评价其流变性。此方法操作简单,但需要专业仪器设备,对于高粘度原油测量也较为困难。

5.3.4滤饼压缩法滤饼压缩法是一种评估原油流变性的重要测试方法。该方法通过对原油样品进行过滤和压缩,测量滤饼的体积变化和压力变化,从而得到原油的流动特性和压缩特性。该方法模拟了原油在管线输送和储存过程中的流动行为,可以全面反映温度、压力等因素对原油流变性的影响。通过滤饼压缩试验,可以测定原油的塑性、压缩系数、透渗率等参数,为优化原油输送和储存设计提供重要依据。

原油流变性的评价指标粘度：衡量原油内部流动阻力的重要参