原油流变性数据库的开发及研究
原油流变曲线
原油流变曲线原油流变曲线是石油工程中一个非常重要的参数，它用来描述原油在不同剪切速率下的流变性质。
通过研究原油流变曲线，可以对原油的流变特性进行分析，进而指导石油生产过程的设计与调整。
本文将从原油流变曲线的定义、影响因素以及具体应用等方面进行论述。
一、原油流变曲线的定义原油流变曲线是指将原油剪切应力与剪切速率的关系表示出来的一条曲线。
剪切应力是指在原油中施加剪切力产生的应力，而剪切速率则是原油在受到剪切力作用下的变形速率。
原油流变曲线可以分为剪切应力-剪切速率曲线、粘度-剪切速率曲线以及剪切应力-粘度曲线等不同表示形式。
二、影响原油流变曲线的因素1. 原油成分及含量：原油的成分及含量将直接影响其流变性质。
不同组分的原油在剪切过程中会表现出不同的流变行为，例如某些原油在低剪切速率下呈现剪切稀化，而在高剪切速率下则呈现剪切稠化的特性。
2. 温度：温度对原油的流变性质有显著影响。
一般来说，温度升高会导致原油的粘度降低，使其在剪切过程中流动性增强，流变曲线也会相应发生改变。
3. 懸浮物含量：原油中的悬浮物会对流变特性产生重要影响。
悬浮物在流体中的分布和浓度将影响流体的流动性和黏稠度，进而改变原油的流变曲线。
4. 含水量：原油中的水含量也是影响流变曲线的一个重要因素。
水的存在会降低原油的粘度，使其在剪切过程中呈现更加稀释的特性。
三、原油流变曲线的应用1. 物性评价：通过研究原油的流变曲线，可以评估原油的黏稠度、流动性以及流变特性等物性参数。
这对于在石油生产中进行油井测试及井筒流体分析具有重要意义。
2. 油藏开发：原油流变曲线对于油藏的开发和开采有着重要的指导作用。
通过分析原油的流变特性，可以为油藏的合理开发提供重要依据，例如在注水、注聚等工艺中通过调整剪切速率来优化原油的流动性。
3. 流程设计：原油流变曲线也是流程设计中不可或缺的参考依据。
在炼油过程中，不同原油的流动性差异会影响到管道输送、减压装置以及储存等环节的设计。
原油流变学非牛顿含蜡原油的历史效应
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需要加强不同油藏、不同开 发阶段、不同原油类型之间 的对比研究，以更好地指导
油藏开发实践。
需要进一步探索如何利用现 代技术手段，如数值模拟、 人工智能等，对原油流变学 非牛顿含蜡原油的历史效应 进行更加精准和深入的研究。
需要加强国际合作与交流， 共同推动原油流变学非牛顿 含蜡原油的历史效应的研究
进展和应用推广。
非牛顿含蜡原油的流变特性
01 02 03 04
非牛顿含蜡原油是指含有一定量蜡的原油，其流变特性比较复杂。
在低温下，非牛顿含蜡原油容易形成网状结构，表现出较强的非牛顿 性。
这种非牛顿性会导致原油在低温下难以流动，给油田生产和运输带来 困难。
研究非牛顿含蜡原油的流变特性对于解决油田生产和运输中的问题具 有重要意义。
原油流变学非牛顿含蜡原油的历史 效应
目 录
• 引言 • 原油流变学概述 • 非牛顿含蜡原油的历史效应 • 应对非牛顿含蜡原油历史效应的策略 • 结论与展望
01 引言
研究背景
原油流变学在石油工业中的重要性
原油流变学是研究原油流动和变形行为的科学，对于石油工业具有重要意义。非牛顿含蜡原油是一种 复杂的流体，其流变特性受多种因素影响，包括温度、压力、剪切历史等。
等参数的影响规律。
为石油工业提供指导
通过研究非牛顿含蜡原油的历史效应，为石油工业在实际生产中提供理论指导和技术支 持。了解非牛顿含蜡原油的流变特性及其影响因素，有助于优化油藏开发方案、提高管
道输送效率以及改进油品加工工艺。
02 原油流变学概述
流变学定义
01
流变学是研究物质在应力、应变、温度等因素影响下流动和变 形的科学。
(完整版)原油流变学
第一章1粘性;当相邻流层存在着速度差时，快速流层力图加快慢速流层，慢速流层力图减慢快速流层，这种相互作用随着速度差的增加而加剧，流体所具有的这种性质就是粘性2动力粘度：流体对变形的抵抗随形变速率的增加而增加的性质3运动粘度：动力粘度与同温度下流体密度的比值4流变学：是一门研究材料或物质在外力作用下变形与流动的科学5流变学研究的是纯粘性固体与牛顿流体状态间的所有物质的变形与流动的问题5物质的流变性：物体在外力的作用下变形与流动的性质6连续介质：就是把物质看做是由一个挨一个的，具有确定质量的，连续的充满空间的众多微小质点所组成的7一般施加到材料上的力有三种或三种的组合：拉力，压缩力，切向力8应变速率又分为拉伸应变速率和剪切应变速率9剪切应变速率描述的是流体的剪切运动，拉伸应变速率描述流体的拉伸运动10剪切速率：单位时间内剪切应变的变化11本构方程（流变状态方程，流变方程）：料宏观性质的数学模型12物质的流变学分类：刚体，线性弹性体，弹粘性体（弹粘性固体，粘弹性流体），非线性粘性流体，牛顿流体，无粘性流体。
13德博拉准则：De很小，呈现粘性，很大，呈现弹性14分散体系：指将物质（固态，液态，气态）分散成或大或小的粒子，并将其分布在某种介质之中所形成的体系15非均匀分散体系具备的2个条件：在体系内个单位空间所含物质的性质不同，存在着分界的物理界面16流体的流变性分类：按照流体是否含牛顿内摩擦定律（牛顿流体，非牛顿流体），按流体是否具有弹性(纯粘性流体，粘弹性流体)，按照流变性是否与时间有关（与时间有关的流体，与时间无关的流体）17与时间无关的流体：牛顿流体，胀流型流体，宾汉姆流体，屈服-假塑性流体，卡森流体18随着剪切速率的增加，表观粘度是减小的，因此假塑性流体具有剪切稀释性19剪切稀释性：对于假塑性流体，随着剪切速率的增加或剪切应力的增加，表观粘度降低，对其他类型的非牛顿流体，也表明这一特点，这一特点在流变学上称为剪切稀释性20具有剪切稀释性的原因：假塑性流体是最常见的非牛顿流体，在乳胶类，悬浮类，分散类物料中广泛遇到。
含蜡原油不同特征温度流变性研究
含蜡原油不同特征温度流变性研究
含蜡原油在管输过程中随着温度的下降,蜡晶逐渐析出,降温速率的不均匀使得含蜡原油的析蜡特性发生改变。
前人在研究含蜡原油析蜡特性与流变性的过程中,对于析蜡特性多采用5℃/min的降温速率,而在流变性实验中使用的降温速率多是0.5℃/min,二者在降温速率上未达到一致。
本文利用差式扫描量热仪(DSC)在不同的降温速率下对含蜡原油进行测量,观察降温速率对含蜡原油析蜡特性的影响。
实验发现随着温降速率的减小,析蜡特性曲线上各特征温度点线性增大。
含蜡原油析蜡特性曲线上存在一个特征温度点—拐点,三种实验油样的拐点温度在凝点以上2~3℃。
用非等温结晶动力学计算出的另一特征温度点—转折点与反常点大致重合。
不同计算方法得出的特征点为生产实践中反常点与凝点的测量提供了方便。
利用RS150对含蜡原油进行小振幅振荡剪切实验,测量含蜡原油在线性黏弹性区间的储能模量与最大应力值,实验发现三种油样在拐点后结构强度增加较快,不利于含蜡原油停输再启动。
而0.5℃/min速率下测得的储能模量与结晶度符合良好的幂律关系。
在课题研究温度范围内,特征点将其划分为三个区间,分别对三个区间的流变性规律进行探讨,发现实验油样符合相同的规律。
原油研究方法论
原油研究方法论随着经济的发展和能源需求的增加，原油作为一种重要的能源资源，引起了广泛的关注。
为了更好地了解和应用原油，研究人员提出了许多原油研究方法。
本文将介绍一些常用的原油研究方法，包括原油的采样和分析、原油性质评价、原油储量估算等。
原油的采样和分析是原油研究的基础。
采样是指在采集原油样品时要遵循一定的规范和方法，以保证样品的代表性和准确性。
常用的采样方法包括手动取样和自动取样。
手动取样是指通过手动开启管道或容器，将原油收集到样品瓶中。
自动取样是指通过安装自动取样装置，实现对原油的自动采样。
采样后，需要对原油样品进行分析。
常用的分析方法包括密度测定、粘度测定、石油酸值测定等。
原油性质评价是对原油性质进行综合分析和评价。
原油性质包括物理性质、化学性质和流变性质等。
物理性质包括密度、粘度、凝点等；化学性质包括硫含量、氮含量、酸值等；流变性质包括黏弹性、流变变形等。
评价原油性质的方法主要有实验方法和计算方法。
实验方法是通过实验室的实验设备进行测试和测量，计算方法是通过计算机模拟和统计分析得出的结果。
原油储量估算是对原油储量进行评估和预测。
原油储量是指地下储存的可开采的原油量。
估算原油储量的方法主要有经验法和数学模型法。
经验法是根据已有的开采经验和地质情况，通过统计分析和计算得出的结果。
数学模型法是通过建立数学模型，利用地质、地球物理和工程数据，进行模拟和预测的方法。
估算原油储量需要考虑地质条件、开采技术和经济效益等因素。
总结起来，原油研究方法主要包括原油的采样和分析、原油性质评价、原油储量估算等。
通过这些方法，可以更好地了解和应用原油资源，为能源的开发和利用提供科学依据。
同时，研究人员还需要不断创新和改进研究方法，以适应原油研究的需求和挑战。
只有通过科学的研究方法，才能更好地挖掘和利用原油资源，推动经济的可持续发展。
不同测试条件对含蜡原油流变特性的影响研究
分别 采用 行 业 “ 范法 ” 自行设 计 “ 比法 ” 规 与 对
粘温 曲线 、 剧眼 值 等流 变参 数 足 征原 油特 别 是 含
的测 试 条件 ， 定 新 庙 原 油 在 ｌ 和 ２ 测 ５℃ ０℃ 时 的屈 蜡原 油低温 流 动性 的主 要 参数 ， 是影 响 管 输 安 服 值 ， 也 主要 测试 条件 如下 ： 全性 和经济 性 的关 键 因素 。原油 粘度 直接 影 响到 输 （ ）规范 法 ： 照 “ １ 按 原油 屈 服 值测 定 旋转 粘 度
１ 实 验பைடு நூலகம்
１ １ 仪器 与油样 ．
仪器 ： ａｋ Ｓ０ Ｈ ａｅＲ ６０流变 仪 ； 油样 ： 大庆新庙原油
收 稿 日期 ： ０ ６—１ ２０ ０—１ ６
作者简介 ： 华 （９ １ ， 汉族 ） 四川遂宁人， 田 １８ 一） 女（ ， 硕士研究生 ， 主要从事油 气集输工艺及理论研 究。
供了参考
关键 词 ：舍 蜡 原 油 ； 牛 顿 流 体 ； 变参 数 ；测试 奈件 ；实验 方 法 非 流
中 图分 类 号 ： Ｅ ｌ Ｔ ８ 文 献 标 识 码 ：Ａ
引 言
在原 油管输 工艺 设 汁和 运行 管理 中 ， 变 曲线 、 流
１２ 实验 方法 ．
１２ １ 屈 服值测定 ． ．
（ ）将 原 油 加 热 至 ６ １ ５℃ ， 温 １ ｉ ， １ ０ 恒 ０ｍ ｎ 以 ． 庙原 油为研 究对 象 ， 用流 变学 的方 法 ， 讨 原油 静 ℃／ ｉ 采 探 ａ ｒｎ的速 率 降 温 至 ｌ ５℃ ， 温 １ ｎ 然 后 在 恒 ０ｍｉ； 的测 定结 果显 然存 在 极 大 的影 响 。 为此 ， 以大 庆 新
维普资讯
地面脱气原油粘度及流变性的测定(附带实验总结)
中国石油大学油层物理实验报告实验日期：2012/10/17成绩：班级：石工10- 学号： 1002姓名：XX教师：张同组者：张园地面脱气原油粘度的测定一、实验目的用旋转粘度计测试脱气液体在恒定温度和恒定剪切速度下的粘度，以及黏度随温度发热变化规律。
二、实验原理1、旋转式粘度计工作原理旋转式粘度计由电机经变速带动转子作恒速转动。
当转子在某种液体中旋转时，液体会产生作用在转子上的粘性力矩。
液体的粘度越大，该粘性力矩越大；反之，液体的粘度越小，该粘性力矩也越小。
该作用在转子上的粘性力矩由传感器检测出来，经仪器所带的微电脑处理后，可得出被测液体的粘度。
2、转子类型及转速选择该旋转粘度计配有四种转子以供选择，即1、2、3、4号转子。
转子编号越大，转子直径越小，转子与被测液体接触的表面积越小。
转子转速可以通过微电脑进行调整，共设有8个档位，即0.3、0.6、1.5、3、6、12、30、60 转/分钟。
4种转子和8档转速有32种组合方式，可以测量出测定范围内的各种液体的粘度值，见下表1。
表1 不同转子和转速组合的满量程值3、微电脑操作界面说明微电脑操作界面如下图：图2 微电脑操作界面三、实验流程所用实验仪器由旋转式粘度计和水浴组成。
仪器的构造如下图：图1 旋转粘度计结构图（1）粘度计机头水准泡；（2）液晶显示屏；（3）外罩；（4）转子保护架；（5）主机底座；（6）微型打印机；（7）粘度计机头；（8）操作键盘；（9）转子连接头；（10）转子；（11）主机底座水平调节旋钮（使水准泡居中）四、实验操作步骤1、准备被测液体（地面脱气原油），将被测液体置于直径不小于70mm，高度不低于125mm的烧杯或直筒形容器中。
2、通过水浴准确控制被测液体的温度。
3、仔细调整仪器的水平，检查仪器的水准器气泡是否居中，保证仪器处于水平的工作状态。
4、估计被测液体的粘度范围，选择适宜的转子和转速（见表1）。
若估计不出液体的大致粘度时，应视为较高粘度。
含水率对惠州25—3原油乳状液流变性的影响
含水率对惠州 ２ ５ —３ 原油乳状液流变性的影响
粱 羽 刹、 旭 中 海石油 （ 中国） 有限公司深圳分公司
摘 要 ：采 用特 制的 方法 配制 了含 水 率为 １ ０ ％－ ６ ０ ％的 惠州 ２ ５ —３ 原 油乳状 液 ，配制 出的乳状 液 黏度 与 现 场黏 度相 近 ，并对 配 制好 的乳 状 液进 行凝 点 、黏 度 、屈服 应 力 及触 变性 测试 ，研 究含
油 田主要 的输 送 方 式 。而 含 水原 油在 经 过 离心 泵 、 进行搅拌 ， 使原油和水样充分乳化 。配置含水率为 弯 头 、阀件等 部件 时会 被搅 动 ，再 加上 原油 中本 身 ０ ％、１ ０ ％ 、２ ０ ％、３ ０ ％ 、４ ０ ％、５ ０ ％ 、６ ０ ％的乳 状
具有的天然乳化剂 ，促使 了乳状液的生成 。因为 液 ；将乳化好 的原油装人到旋转黏度计 ，降温到不 乳状 液 与原 油 的性 质不 同 ，在输送 时呈 现 的流动 规 同测试 温度 ，恒温 ３ ０ ａ ｒ ｉ ｎ 测试其 流变 陛。
２ ２一
油ｌ 气 田蛐
工程 （ ｈ Ｌ ￣ ｐ ： ／ ／ ｗｗｗ． ｙ ｑ ｔ ｄ ｍｇ ｃ ． ｃ ｏ ｎ） ｒ
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第３ ２ 卷第４ 期 （ ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ）（ 试验 研 究） 为４ ０ ％一 ６ ０ ％时 ，分 散 相 大 液 滴 的 数 量 越 来 越 多 ， 而形 成 的 网状结 构 强 度 不 随含 水 率 的增 加 而 变化 。 ２ ． ２ 含 水率 对 乳状液 黏度 的 影晌 含水 率 对 原 油 乳状 液 的黏 度 有着 重 要 的影 响 。 该体系施加作用力 时 ，施加 的剪切应力 既要 能够破 坏 蜡 晶的空 间网络结构 ，又要能够克服 小水滴 间的作 用 力 ，这样体 系才能屈服 从而 流动 ；且在小水 滴直径 相
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原油流变性数据库的开发及研究
摘要：随着我国国民经济的发展，各原油加工企业从不同国家进口了大量的进口原油，其品种较多，性质各不相同，需要准确的测出各种原油物性及流变性。
原油的物性及流变性是管线设计时必不可少的基础资料，同时也是管道运行方案的制订、管道的安全经济运行必不可少的基础数据。
建立完备的原油物性及流变性数据库，不但为原油数据资料的保存和查询提供了有效快捷的管理方式，对完善管道的运行方案、运行的经济性以及安全性均有非常重要的意义。
关键词：原油流变性数据库开发
中图分类号：g250.74 文献标识码：a 文章编号：
1概述
管输原油的物性及流变性是新建管线设计时必不可少的基础资料，同时也是管道运行方案的制订、管道的安全经济运行必不可少的基础数据。
管输原油流变性的变化，将导致管道运行方案、运行的经济性、安全性的变化。
近年来，随着我国国民经济的发展，市场对成品油的需求快速增加，各原油加工企业从不同国家进口了大量的进口原油，其品种较多，性质各不相同。
国家最近几年也新建了大量的原油管道以满足市场需求，不仅各条管线所输原油物性及流变性质差别较大，即使是同一条管线的油种和输送比例也会根据输油实际情况经常进行调整。
因此，需要准确的测出各种原油物性及流变性，为制定输送
方案提供依据。
随着国家管道建设事业的发展，所建原油流变性数据库也可以在新建的各条原油管道中得到充分的应用。
为管道的安全平稳输油提供技术依据。
数据库建立了比较完备的原油物性及流变性资料。
录入了100多种原油物性及流变性的数据。
数据库共有粘温曲线100多条， 1000多个物性测试数据。
不同温度下粘度（包括牛顿流体粘度与非牛顿流体表观粘度）近5万多个。
该数据库包括了混合油凝点、粘度及混合输送管道水力计算软件。
根据组分原油计算可以预测不同比例混合原油的凝点、粘度，根据上述混合原油粘度的计算结果，还可以进行输油管道稳态运行工况下的水力计算。
数据库界面如下：
该数据库的数据流图、pad图分别见图1 、图2。
图1数据流图
图 2pad图
2原油物性及流变性数据库开发的充分性及必要性
由于对公司所输原油物性及其流变性的资料进行了大量的收集和整理，包括大量的室内实验和现场试验数据；同时，数据库技术的成熟也为该项目的进行提供了良好的基础。
因公司所辖的原油管网遍布华北、华东及中原地区各省，所输原
油包括大量的国产、进口及其混合原油，原油品种多，物性及流变性复杂。
各输转油库也需要输转大量的性质差异较大的进口原油，因此，这就需要将以往所测原油物性及流变性的数据报告进行更系统的整理，以便于原油物性及流变性的数据可以随时的进行查询。
因数据库的数据可以随时更新，这使得数据库所容纳的数据将更加全面。
因此，该数据库的建立就成为一项必要性极强的工作。
3主要程序设计模块
3.1资料输入模块。
资料输入模块主要包括单位管理、样品管理、物性数据管理、流变性测试信息管理、粘度测试数据、剪切应力测试数据等建立数据库所需的数据资料。
3.2资料察看模块。
资料察看模块主要包括查询和详细察看两方面的内容。
查询功能是该数据库建立的最主要功能，通过该功能可以采用：被测单位、样品名称、样品简称、样品编号等样品查询方式查询出各种原油样品，并通过详细察看可以调出各原油的详细物性及流变性资料。
3.3常用计算模块。
通过经验公式计算预测混合原油的凝点、粘度及摩阻。
其主要功能是通过混合凝点计算、混合粘度计算及摩阻计算调用各种功能函数。
其实现的主要功能有：
（1）根据组分原油凝点预测不同比例混合原油的凝点
（2）根据组分原油粘度预测不同比例混合原油粘度
（3）进行输油管道稳态运行工况下的水力计算。
4结论
经过测试使用，表明该数据库查询方便，结果准确可靠。
查询时，仅需输入原油名称或样品编号，或输入样品简称即可查询到准确的数据资料，数据资料齐全，图表简洁明了。
数据更新时，简单、方便。
该数据库为原油管线的工艺设计及改造提供了基础的原油流变数据资料，使用效果良好。
参考文献：
[1]肖慎勇.数据库及其应用.清华大学出版社, 2007.
[2]刘学. 原油粘度测定旋转粘度计平衡法, 2008.
[3]田萍芳.access数据库基础及应用,2012.
作者简介：王群雁（1981-），工程师，2004年毕业于石油大学（华东），目前从事长输管道设计工作。