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。

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。

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。

稠油流变性能与驱油技术研究近年来，随着全球石油资源的逐渐枯竭，人们对于开发和利用稠油资源的需求越来越迫切。

然而，稠油的高粘度和复杂流变性质使其开采和输送困难重重。

因此，研究稠油流变性能并开发有效的驱油技术成为了目前的研究热点之一。

一、稠油的流变性能研究：稠油的流变性能是指其在外力作用下流动和变形的特性。

稠油的流动特性受其粘度、温度和扩散性等因素的综合影响。

因此，深入研究稠油的流变性能对于改善注采工艺、提高剩余油资源的回收率具有重要意义。

1. 粘度测定与优化：稠油的粘度是衡量其流动性的重要参数。

通过粘度测定可以评估稠油的流动性能以及与温度、剪切速率等因素的关系。

另外，通过粘度的优化可以优化驱油工艺，提高采油效果。

因此，粘度测定与优化是稠油流变性能研究中的关键环节之一。

2. 流变参数的测定：稠油的流变参数包括屈服应力、流变图、流变指数等。

流变参数对于稠油的流动行为和变形特性具有重要的指导作用。

通过测定稠油的流变参数，可以深入了解稠油的流变特性，并为稠油的驱油技术提供理论基础。

3. 多尺度流变性能研究：稠油的流变性能受到多种尺度因素的影响，如微观分子结构、介观微观结构以及宏观流动行为等。

因此，研究稠油的多尺度流变性能对于深入理解稠油的流动行为和变形特性具有重要意义。

通过多尺度流变性能的研究，可以为稠油的开采、输送和储存等提供更加精确的理论指导。

二、稠油驱油技术研究：稠油的高粘度和复杂流变性质使其在开采过程中存在困难，需要采用有效的驱油技术来提高采收率和经济效益。

下面介绍一些目前常用的稠油驱油技术：1. 热采技术：热采技术是指通过加热稠油，降低其粘度，以提高采油效果的方法。

常见的热采技术包括蒸汽吞吐法、燃烧驱油法和电加热法等。

热采技术的优点是操作简单、可操作性强，对于粘度较高的稠油具有较好的驱油效果。

2. 溶剂驱油技术：溶剂驱油技术是在稠油中加入溶剂，改变其物理性质，以降低粘度从而提高采收率。

常用的溶剂包括轻质烃类和聚合物等。