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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。
非牛顿含蜡原油溶胶与凝胶相互转化过程特性与机理研究含蜡原油是一种复杂的混合体系,其流变特性对石油的开采、集输和长距离管道输送等有重大影响。
本论文以物理化学和结构力学等基本理论为基础,综合利用流变测量、DSC以及显微镜观察法对非牛顿含蜡原油溶胶与凝胶相互转化过程特性及机理进行了详细的研究和探索。
主要研究内容及结果如下：通过对含蜡原油冷却胶凝过程特性的研究发现,原油种类不同,导致原油冷却过程中结构参数的变化规律也不尽相同。
降温速率越小,剪切速率越小,原油开始胶凝的温度越高,同时相同温度下形成的胶凝结构越强。
依据流变学原理实验并计算验证了原油中蜡晶溶剂化层的存在,根据实验现象结合结晶学原理及溶剂化层理论对含蜡原油的冷却胶凝机理做了进一步的探讨。
通过对含蜡原油等温胶凝过程特性的研究发现,静态降温条件下,随着测量温度的降低以及恒温时间的延长,原油的储能模量增大,损耗角减小。
对于动态降温或经静态降温并恒温剪切的原油而言,其储能模量的变化趋势与静态降温的原油相似,但损耗角随着测量温度的降低先减小后增大。
此外,在较低的温度条件下,随着静止时间的延长,原油损耗角也会表现出先减小后增加的趋势。
静态降温速率越小,原油恒温过程中形成的结构越强；而动态降温速率越小,原油在恒温静止初始的结构越强,最终的平衡结构却越弱。
当测量温度不同时,降温过程中的剪切速率对原油等温胶凝特性的影响也不同。
较高温度下,剪切速率越大,原油恒温过程中形成的结构越强；凝点温度时,原油的等温胶凝结构强度随着剪切速率的增加先减小后增加；当温度较低时,剪切速率越大,原油恒温过程中形成的结构越弱。
而恒温剪切对原油的结构总是起破坏作用的。
最后对含蜡原油的等温胶凝机理进行了探索。
通过对胶凝含蜡原油在不同载荷加载方式下屈服特性的研究发现,胶凝含蜡原油在恒应力下的屈服实际上是一个蠕变过程。
引入损伤变量及硬化函数,建立的胶凝含蜡原油非线性蠕变方程,能够精确的描述多种含蜡原油的3个蠕变阶段,简洁实用,可在工程中推广应用。
降凝剂改善含蜡原油低温流动性的研究
陈娆
【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》
【年(卷),期】2002(022)001
【摘要】通过测定降凝剂处理前后原油的凝点和表观粘度,研究了降凝剂降凝效果的影响因素.实验考察了两种不同性质的原油--辽河油和一种混合油对几种降凝剂的感受性,选择出合适的降凝剂.对于一定的原油,当降凝剂选定后,降凝效果主要取决于处理条件.通过降凝剂不同加入温度、降凝剂不同注入量对原油低温流动性的影响,得到降凝剂最佳处理条件.结果表明,在现有的几种降凝剂中,丙烯酸C18醇酯-马来酸酐共聚物对辽河油降凝效果最为显著,苯乙烯-马来酸C22-24混醇酯共聚物对混合油降凝效果最为显著;现有降凝剂合理复配对原油降凝效果会有显著改善;降凝剂加入温度有一个最佳值;当降凝剂加入量达到一定值后,原油流变参数的变化将非常平缓并逐渐趋近于一个极限值.
【总页数】4页(P36-39)
【作者】陈娆
【作者单位】抚顺职工大学,辽宁,抚顺,113008
【正文语种】中文
【中图分类】TE622.5
【相关文献】
1.生物柴油低温流动性及其降凝剂研究进展 [J], 韩恩山;康红欣;胡建修
2.降凝降黏剂改善高凝原油流动性的研究进展 [J], 邹玮;刘坤;廉桂辉;赵逸清;董海海
3.生物柴油低温流动性及其降凝剂的研究进展 [J], 韩恩山; 康红欣; 魏子海; 胡建修
4.生物柴油低温流动性及其降凝剂的研究进展 [J], 韩恩山; 康红欣; 魏子海; 胡建修
5.采用降凝剂改善多蜡原油低温流变性研究 [J], 张帆;张衍礼;李炯;黄国良
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中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）摘要本文主要介绍了几种用于大庆油田降低石油产品粘度化学技术的发展现状，并对大庆原油的流变性开展实验研究；着重研究了大庆油田含蜡原油的乳化降粘技术。
原油流变特性是输送工艺的主要基础，但多年来国内外对原油流变性的研究基本上都采用唯象的方法，即通过实验测定不同条件下的流变性参数，研究其规律，还讨论了各种方法及其优缺点的具体实现机制；在对原油的全分析、流型、触变性、粘温性等实验开展的基础上,对实验结果进行归纳分析,并对产生的实验结果的原因进行了探讨,初步确定了大庆油田原油的组分性质,流变模型、粘温特性及其影响因素等结论。
关键词：流变性；乳化降粘；粘度；乳化剂；大庆油田。
目录第1章前言 (4)第2章大庆原油流变性与蜡晶形态结构及原油组成间关系 (5)2.1大庆含蜡原油中蜡晶形态和结构的量化表征 (5)2.2蜡晶形态、结构及原油组成特征的多因素聚类分析 (6)2.3原油的粘度与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系 (6)2.4含蜡原油的粘弹性参数与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系 (8)2.5含蜡原油的屈服应力与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系 (9)2.6含蜡原油的凝点/倾点与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系 (9)第3章含蜡原油降凝剂与石蜡作用机理 (10)3.1降凝剂的结构特点与儿种已知降凝机理 (10)3.1.1结构特点 (10)3.1.2几种己知的高蜡原油降凝机理 (11)3.2 降凝剂与石蜡作用机理的研究进展 (12)3.3降凝剂分子结构的影响 (13)3.3.1烷基链长度 (13)3.3.2极性基团含量 (13)3.3.3平均分子量及分子量分布 (13)3.3.4石蜡组成的影响 (14)3.4降凝剂与石蜡分子作用机理的探讨 (14)3.5小结 (15)第4章化学降粘方法研究进展 (16)4.1乳化降粘技术 (16)4.1.1 研究与应用 (16)4.1.2发展趋势 (16)4.2油溶性降粘剂降粘技术 (16)4.2.1作用机理 (16)4.2.2存在的问题及研究进展 (17)第5章原油乳状液的流变性 (18)5.1原油乳状液的流型及转相 (18)5.2影响乳状液流变性的因素 (18)5.2.1内相浓度 (18)5.2.2连续相粘度 (18)5.2.3分散相颗粒大小及分布 (19)5.2.4温度 (19)5.2.5电粘效应 (19)5.2.6老化 (19)第6章大庆原油流变性的研究 (20)6.1大庆原油流变性的研究 (20)6.2流体模型划分实验开展及对原油流变性的认识 (20)6.3原油粘温曲线的测量 (21)6.4流变性影响因素及影响机理的探讨 (22)6.5外在条件变化的影响 (23)第7章结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (1)第1章前言目前，世界各国特别是大国那些富含含蜡稠油，正在作出巨大努力，研发的长距离管道运输在室温下的过程。
第三章 原油的流变性第一节 原油的组成一、概述石油是一种多组分的复杂混合物。
组成石油的主要元素有碳、氢、氮、氧、硫及一些微量金属元素。
其中碳、氢的含量高达96%—99%，氮、氧、硫三元素的总量约为1%—4%。
微量元素有铁、镍、铜、钒、砷、磷等。
从油田开采得到而未经炼制加工的天然石油一般称原油。
上述元素都以有机化合物的形式存在于其中。
现已确认，组成原油的有机化合物可划分为由碳、氢构成的烃类化合物和含有硫、氮、氧等元素的非烃化合物两大类。
原油中的烃类化合物主要是烷烃、环烷烃和芳香烃，还有少量烯烃。
烷烃是原油的主要组分，其分子通式为，碳键属直键结构的称正构烷烃，带侧键或支键的称异构烷烃。
烷烃的物性与n 值有关。
在常温常压下，C 22+n n H C 1~C 4(即CH 4~C 4H 10)的烷烃呈气态，C 5~C 16的烷烃呈液态，C 17以上的烷烃呈固态。
n 值增加，熔点、沸点等物性也随之升高。
在常温常压下，烷烃的化学性质不活泼，因而稳定性好，在储存过程中不易氧化变质。
烷烃是非极性化合物，几乎不溶于水，但易溶于有机溶剂。
环烷烃是饱和的环状化合物，即碳原子以单键相互连成环状，其它价键为氢原子所饱和的化合物。
原油中环烷烃的含量仅次于正构烷烃，但比异构烷烃多，分子通式为H n C 2n 最简单的环烷烃是环丙炕烃C 3H 6。
环烷烃的碳原子数愈少愈不稳定。
它的密度、熔点、沸点比相同碳原子的烷烃的高，但密度仍小于1g/cm 3。
在常温常压下，n<5的环烷烃呈气态、(即环戊烷烃C 5H 10等呈气态)，C 6~C 26的环烷烃呈液态，分子量更大的环烷烃呈固态。
芳香烃是苯环结构上带有不同烃基侧键的烃类化合物，在常温常压下，它呈液态或固态，它的密度比相同碳数的其它烃类大。
烯烃是碳原子之间具有双键的不饱和烃。
在常温常压下，碳原子数小于6的(即C 6)烯烃是气体，C 6以上的烯烃是液体，碳原子数更大的是固体。
尤其是在残渣油中原油中除上述烃类化合物外，还含有非烃类化合物。
第28卷 第4期2007年7月石油学报A CT A PETROLEI SINICAV o l.28JulyN o.42007基金项目:中国石油天然气集团公司创新基金项目(04E 7019)资助。
作者简介:张劲军,男,1962年3月生,1998年获石油大学博士学位,现为中国石油大学(北京)油气储运工程系教授,博士生导师。
E mail:zh angliangu pc @文章编号:0253 2697(2007)04 0112 03含蜡原油特征温度实验研究张劲军 朱英如 李鸿英 柳小敏 江 敏(中国石油大学城市油气输配技术北京市重点实验室 北京 102249)摘要:用旋转粘度计对原油在温度扫描条件下的粘 温关系进行的实验研究表明,原油在低温时呈胶凝状态。
根据原油低温凝胶化理论,用常规方法对实验数据进行了处理,得到了动态降温条件下含蜡原油流动性变化的特征温度,即开始出现最大成胶活化能时所对应的温度。
对于同一种原油,特征温度越高其低温流动性能越差。
对实验数据的分析表明,特征温度与原油经历剪切过程的粘性流动熵产呈幂函数关系,并据此拟合出相应的经验式。
利用该经验式,通过计算管输原油过程中所产生的粘性流动熵产,可确定原油的特征温度。
6种空白原油及4种加剂原油的92组特征温度数据的计算值与实测值的最大偏差为0 86 ,平均绝对偏差为0 3 。
该关系式可用于管输含蜡原油流动的安全性评价。
关键词:含蜡原油;流动性;特征温度;剪切作用;粘 温关系;熵产中图分类号:T E 622 文献标识码:AExperimental research on characteristic temperature of waxy crudeZhang Jinjun Zhu Yingru Li H ongying Liu Xiao min Jiang M in(Beij ing K ey L abor ator y f or Ur ban Oil and Gas D istr ibutio n T echnology ,China Univers ity of Petr oleum,Beij ing 102249,China)Abstract :T he var iation o f v isco sity w ith temper atur e w as measured by temper ature scanning pr ocedures in a coax ial cy linder viscome ter.T he wax y crude tended to beco me g el at low temperature.On the basis of gelat ion t heo ry ,the test data was treated by convention al method,and the character istic tem per at ur e o f w ax y cr ude was found.T he char acteristic temperature was corr espo nding to the max imum v alue of g elling activ ity ener gy.T he flow ability of wax y oil at low temperature get weaker as the character istic tem per at ur e gets hig her for t he same o il.T he char acter istic temper ature and entr opy g enerat ion of wax y crude g ener ated dur ing pipeline t ranspo r tat ion have the pow er cor relation.T he empir ical relatio nal expression of characteristic temper atur e v ersus entro py generation w as de v elo ped on the basis of test data.U sing this relational ex pr ession,the character istic tem per at ur e o f crude oil can be pr edict ed,pr ovided that t he ent ropy g ener ation is know n.92g ro ups of data of char acteristic temperature obtained fro m six vir g in crude o ils and f our PP D beneficiated crude o ils wer e compared w it h the predicted v alues.T he max imum absolut e deviation o f character istic temper ature is 0 86 ,and the aver age absolute deviation of characterist ic temper atur e is 0 3 .T his model can be used to ev aluate t he flow assur ance of crude o il in pipelines.Key words :w ax y crude;flow abilit y;character istic temperature;shear effect;viscosit y temperature r elatio n;ent ropy g eneratio n原油(特别是改性原油)的流动性参数(凝点、粘度)具有剪切历史效应,在管输过程中可发生显著变化。
管输含蜡原油的化学㶲组成与变化规 律摘要：本文主要对含蜡原油化学㶲进行计算研究。
一方面，本文根据燃料化学反应㶲的常用计算方法，得出了油田含蜡原油的比化学反应㶲，并通过对比前人得出的燃料油的比化学反应㶲值，证明本文中的计算结果切实可用；另一方面，本文从化学扩散㶲的一般计算方法出发，基于管输过程蜡分子的扩散沉积机理，推导得出原油扩散㶲的计算式，并对管输过程中油流扩散㶲的变化情况进行了研究，旨在为以后进一步研究原油生产系统的㶲分析提供理论基础。
关键词：管道输送；含蜡原油；化学㶲；反应㶲；扩散㶲0前言物质的化学㶲是指物质与环境由于存在化学不平衡（包括组分和浓度不平衡）而具有的最大理论做功能力，也就是物质与环境达到化学平衡的过程中所做出的最大可用功。
其中，系统与环境仅由于组分不平衡所具有的化学㶲称为系统的反应㶲；而浓度的不平衡，只有通过扩散过程才能达到与环境的完全热力学平衡，通常将系统与环境出于成分（或浓度）所具有的化学㶲称为系统的扩散㶲。
那么，热力学系统的化学㶲则可看作反应㶲和扩散㶲两部分之和。
在能量转换系统中，化学㶲是㶲分析和性能优化的一个重要的特性参数[1]。
在原油生产系统的㶲分析中经常遇到原油㶲的计算问题。
但由于原油组成极其复杂，而且各个油田产出原油的组成特点各有不同，至今尚无一种适当的计算方法。
原油化学㶲的计算是一个很有应用价值的研究课题，也是对石油生产过程进行㶲分析所必须解决的问题，需要石油能源工作者积极地探索，进一步研究解决。
目前已有很多中外学者对各种燃料的化学反应㶲做了研究。
1984年信泽寅男提出了按燃料种类选择㶲通用计算式[2]，依据燃料中的碳、氢、氧、硫、氮的质量分率，分别给出液体燃料与固体燃料的通用计算式。
1982年J. H. Shich与L. T. Fan在吉布斯自由能方程的基础上，提出了包含10种元素（除C、H、O、N、S外，还含F、C1、Br、I）的燃料㶲的通用计算式（简称S-F计算式），适用于气体、液体、固体各种燃料[3]。
热处理作用对含蜡原油流变性的影响聂岚;袁宗明;周子誉;赖俊西;谢明【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2014(33)1【摘要】热处理技术是改善含蜡原油低温流动性的一种主要方法,以BH油田含蜡原油为例,通过一系列热处理试验对含蜡原油进行了流变性能研究,对实验数据进行了理论分析,并结合现场应用情况验证了试验结论的正确性.分析结果表明:温度是影响热处理效果的主要因素,中温段(50～60℃)的热处理会对含蜡原油的凝点产生恶化效果;高温段(70～95℃)的热处理可以大幅降低含蜡原油的凝点.冷却速度对含蜡原油热处理效果的影响至关重要,当冷却速度较小(0.5～1.0℃/min)时,油样热处理效果较好;冷却速度太快(1.2～1.5℃/min),将使热处理效果变差.剪切速率对热处理效果有一定影响,通常在较低速率的剪切作用下,原油热处理效果较好,随着剪切速率的增加,原油热处理效果变差.热处理后油样的稳定性对热处理效果的影响也不可忽视.【总页数】6页(P74-79)【作者】聂岚;袁宗明;周子誉;赖俊西;谢明【作者单位】西南石油大学,四川成都610500;西南石油大学,四川成都610500;西南油气田分公司蜀南气矿渝西采气作业区,重庆永川402160;中国石化西南油气分公司川西采气厂,四川德阳618000;西南石油大学,四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE81【相关文献】1.剪切和降凝剂作用对含蜡原油流变性的影响 [J], 冯兵;董凤娟;张华;蒋华义2.剪切作用对含蜡原油低温流变性的影响 [J], 张劲军;黄启玉3.聚丙烯酸十八酯-乙酸乙烯酯梳状二元共聚物降凝剂对含蜡原油结晶特性与流变性的影响 [J], 杨飞;肖作曲;姚博;李传宪;孙广宇;阎孔尧4.根据含蜡原油特性选择改善管输含蜡原油流变性的方法 [J], 刘广文;刘建伟5.微观结构对W/O型含蜡原油乳状液流变性影响 [J], 魏立新;毕航铭;董航;王大卫;张宪;欧阳欣;王倩颖;赵健因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM 蜡对原油及其产品的影响和处理所在院系：化学工程学院姓名：齐智学号： 2011213551专业年级：化学研11-4班蜡对原油及其产品的影响和处理摘要本文主要介绍了油品中的蜡对原油、煤油、柴油及润滑油的流动或使用性能的影响，以及相对应的处理方法。
关键词：蜡；原油；煤油；柴油；润滑油引言蜡是我们生活中常见的一种烃类物质，在自然界中分布十分广泛。
常温下，大部分的蜡呈固态。
按照其来源的不同可将蜡分成动物蜡、植物蜡以及从石油或煤中提取得到的矿物蜡。
而石油蜡又可分为液蜡、石蜡和微晶蜡，它们的用途也十分广泛[1]。
但当原油及其产品中含有较多的蜡时，会对其流动和使用性能造成不同程度的影响。
蜡对原油及其产品的影响通常情况下的蜡是可溶解在原油中。
其在原油中的溶解度也会随着环境温度的降低而逐渐降低。
当环境温度降低到一定程度时，一部分蜡就会从原油中结晶析出[2]。
柴油的低温流动性，不仅关系到在低温下柴油机供油系统能否正常供油，而且关系到柴油在低温下能否正常进行储运等作业。
我们知道，在烃类当中，正构烷烃的熔点较高。
因此，柴油中正构烷烃的含量越高，其低温流动性越差。
而石蜡的主要成分正是正构烷烃。
随着柴油温度的逐渐降低，柴油中的蜡会从液体中结晶析出，逐渐形成三维空间网状结构，阻碍柴油的正常流动[3]。
相对分子质量较大的正构烷烃以及某些芳香烃的结晶点较高，而环烷烃、烯烃的结晶点则较低；同族烃类中，随着相对分子质量的增大，结晶点一般升高[4]。
我们知道，石蜡的主要成分是正构烷烃。
因此，石蜡的存在必定会使煤油的低温性能变差，影响煤油的正常使用。
润滑油的低温流动性能是润滑油的重要性能指标。
影响润滑油低温流动性能的因素主要有两方面：一是在使用温度下，因润滑油的黏度太大、流动太慢，造成润滑油泵的抽空或者供油不足；二是当温度降低时，润滑油中的蜡会从液体中结晶析出。
随着蜡结晶浓度的增大，质点间的联结逐渐增强，润滑油逐渐丧失流动性[5]。
含蜡原油经济流速参数在这个充满挑战的世界里，蜡质原油的经济流速参数就像一位神秘的嘉宾，时不时在我们身边晃荡。
听起来是不是有点儿复杂？别担心，让我们一起轻松地聊聊这个话题，带着幽默和俚语，把这个看似严肃的主题变得简单明了。
想象一下，你在厨房里，正忙着煮一锅汤，突然发现锅里的油浮在表面，没怎么融化。
这油就像蜡质原油，流动性差得很，得靠热量和时间慢慢化开。
要是我们想把这锅汤端上桌，就得想方设法让这油更容易流动。
说到这里，经济流速参数就像是你调味的秘诀，得掌握得当，才能让汤好喝、流动顺畅。
说到经济流速，首先得明白，流速可不是随便的数字，像水流一样一泻千里。
蜡质原油的流速往往会受到温度、压力、还有那些微妙的化学性质的影响。
你可以想象，温度升高时，油的粘稠度就会降低，流速自然会提升。
就像你在冬天喝热茶时，茶水的温度高，喝下去顺畅得很。
而在夏天，冰水喝起来更是爽口，这道理都是一个样。
然后呢，压力也很关键！就像你在给朋友打气，越用力，声音越大。
蜡质原油的流速也一样，在高压环境下，流速会显著提高。
这就像是你在一场比赛中冲刺，越是紧张，越能激发出你的潜力。
所以呀，了解流速的参数，才能让我们的油管网络更高效，减少损失。
咱们还得聊聊蜡质的成分。
就像一盘水果沙拉，里面有苹果、香蕉、葡萄，每种水果都对整体的味道有影响。
蜡质原油中含有的不同成分，影响了它的流动性，有些成分一看就知道油腻腻的，有些则轻盈得像燕子飞翔。
你得会搭配，才能调出完美的“流速”，让它在管道里畅通无阻。
处理蜡质原油的企业可不是闹着玩的，他们必须时刻关注这些流速参数，才能保证经济效益。
试想一下，若是油流得慢，运输时间拉长，成本自然就上升了，最终影响的就是企业的利润。
这可是一场没有硝烟的战争，企业们都在拼速度、拼效率。
越快越好，大家都想当那个“跑得快”的人。
蜡质原油的经济流速参数就像是一个复杂的舞蹈，里面有温度的变化、压力的交错，还有成分的和谐。
企业们就像舞者，必须找到最佳的舞步，才能在这场舞蹈中游刃有余。
前言原油作为一种重要的能源，如何安全、高效、节能地输送日益受到人们的重视。
管道输送具有运输量大、占地少、密闭安全、便于管理和集中控制、能耗少、运费低等优点，在运输原油方面有很大的优势。
世界上很多原油都是含蜡量较多的原油，我国大部分原油更以“三高”著称，即原油含蜡量高、凝点高、低温下粘度高，这种原油流变性复杂。
在较高温度下[4]，原油中的蜡以分子形式溶解于液态原油中，当温度降低到一定程度时，蜡逐渐结晶析出，并以固体颗粒形式悬浮于液态原油中，温度进一步下降，则蜡晶进一步增多并相互连接，形成三维网络结构，原油的液态组份包含于其中，原油整体失去流动性，形成胶凝[23] [30]。
在原油输送中，为保证管道操作系统的高效性，这要求管道输送时保持稳定和连续的流量，避免管线停输。
然而，计划停输和事故停输是不可避免的。
在管道停输后，若不及时采取措施，将会导致凝管，这种恶性事故在油田集输管道上和长距离大口径输油干线上都曾发生过。
胶凝原油具有一定的固体特征，如有一定的弹性和结构强度等。
但是胶凝原油的固体特征是有条件的，一旦外加的应力超过原油的结构强度或屈服值，蜡晶网络结构就被破坏，大量的液态油重新获得自由流动的能力，因此，为了再启动管道，所应用的压力必须大于平常的操作压力以克服胶凝原油的胶凝强度。
由此可见，研究原油的启动特性对指导实践具有重要的理论和实际意义。
本文以文献综述为主，查阅了一些有关胶凝原油触变性、屈服特性和粘弹性以及同轴旋转粘度计等方面的国内外相关文献。
同时，制定实验方案，进行了大庆原油启动特性的初步研究。
通过查阅文献和实验研究，加深对原油流变特性的认识。
第1章含蜡原油的组成及其流变性的影响因素概述1．含蜡原油的组成大庆原油是典型的石蜡基原油[1] [2]，含蜡量高，凝点高。
含蜡原油是一种复杂的烃类和非烃类混合物，按其对原油低温流变性的影响来说，可把原油的组成分为三大部分，即常温时为液态的油、常温时为晶态的蜡、胶质和沥青质。
常温常压下，蜡、胶质和沥青质是液态油中的分散相，当其浓度增大时，原油的流变行为产生异常，即呈现非牛顿特性。
1．1．1蜡原油中的蜡[3]，实际上可分为石蜡、半微晶蜡和微晶蜡，无胶质沥青质时，石蜡因温度降低而从原油中析出，晶体一般以片状为主，只含少量针状晶体。
这类晶体体积/表面积比值较小，表面能高，易于结合成网状结构，将液态组分包围在其中形成凝胶，使含蜡原油低温流动性能变差。
半微晶蜡的化学结构、分子量和物性则介于石蜡和微晶蜡之间，其某些物理性质与石蜡相似，没有严格界限。
微晶蜡在原油中析出结晶主要为针型和中间型，蜡晶细小，结合能力强，在重结晶中没有任何变化。
它与原油中的液态组分在低温下形成的凝胶，比石蜡与原油中液态组分形成的凝胶强度大得多。
蜡的存在是原油具有高凝点和复杂低温流变性的主要原因[4]，将原油中的部分蜡脱出后，其凝点显著下降，低温粘度、屈服值等流变参数也明显降低。
大量试验表明：在原油的倾点和析蜡点都随含蜡量的增加而上升。
在析蜡点以下，含蜡量越高，油样的粘度对温度变化越敏感；在析蜡点温度以上，含蜡量的高低对油样的粘度几乎无影响；蜡的性质对原油流变性也有影响，在蜡含量相同时，微晶蜡含量越高，原油粘度越大，凝点越高；原油的倾点直接与原油中蜡的饱和分含量和分子量分布有关，因为在一定温度下蜡的结晶主要是蜡中饱和分的结晶；由于在析出过程中高碳数的蜡分子首先先开始析出，并形成晶体生长中心，所以当原油中高碳数的蜡含量较高时，蜡晶析出的温度较高，原油凝胶化过程被加速；蜡晶的形态和结构对含蜡原油的流变性有着决定性的影响，热力和剪切条件以及含蜡原油的改性都主要是通过改变蜡晶形态和结构来改善宏观流变性的。
1．1．2胶质和沥青质胶质和沥青质是原油中含元素最多、结构最复杂、分子量最大的一部分物质[1]。
胶质是红褐色、暗褐色并具有延性的粘稠液体或凝胶状物质，溶于石油形成真溶液。
沥青质是暗褐色或深黑色的脆性非晶形固体粉末，密度稍大于胶质。
在原油中的沥青质，部分呈胶体溶液，部分呈分散悬浮液。
胶质是一种天然的表面活性物质[5]，沥青则是高分子化合物。
因胶质是高粘物质，在含蜡原油中也具有增粘作用，油样将随胶质、沥青质含量增加，粘度升高。
含蜡原油在降温过程中，蜡晶逐渐析出，游离的胶质和沥青质吸附在新生的蜡晶表面，这样不但能防止蜡晶聚集起到分隔作用，还会降低蜡晶的表面能，强度也因此降低。
原油中蜡、胶质和沥青质的含量比直接影响着原油的凝结和凝结后强度大小。
1．2含蜡原油流变性的影响因素含蜡原油是一种组成复杂的混合物[1]，其流变性与其组成（蜡、胶质和沥青质）有关，也与其经历的热历史和剪切历史有关。
原油组成的影响在前面已有所涉及，下面分别讨论其他因素对含蜡原油流变性的影响1．2．1热历史的影响热历史指的是油样进行流变性测定前被加热的程度和过程。
原油被加热，蜡晶颗粒会部分或全部溶解，，具备了重新结晶的先决条件，并可使沥青质高度分散，胶质稀化，会加速分子的热运动。
实验表明[6]含蜡原油存在一个使流动性变差的最差热处理温度和使流动性能显著改善的最优热处理温度。
最优热处理温度一般在析蜡高峰期以上，并且重复加热时，若加热温度达到最优热处理温度，则对原油性能没有影响；若低于热处理温度，则可能恶化热处理效果。
温度回升与较低温度下的重复加热一样，会使流变性变坏。
严大凡[2]通过试验得出大庆原油的流变特性对热处理非常敏感。
加热至55℃以上可以明显改善低温流变性。
但是，当温度低于53℃时，低温流动性被恶化。
仅仅2℃的差别就会导致流变结构非常明显的变化。
通过热处理改变含蜡原油的内部结构，使其低温流动性能达到最佳，但它仍然是一个热力稳定体系。
随着时间延长，会朝热力学稳定的方向（也即化学势更低的方向）发展。
因此热处理原油存在有效期问题。
在热处理常温输送中，此有效期必须大于原油到达终点的时间。
冷却速度是蜡晶从原油中析出速度的一个关键影响因素，它可改变原油中石蜡的过饱和程度，使蜡晶的生成速度和蜡晶颗粒生长速度不同，造成蜡晶颗粒的形态各异，宏观上呈现出不同的流变性。
不同的温度区间，当控制不同的冷却速度时，会对原油内部物理结构造成影响，即冷却速度也存在一个最佳值。
因此对于原油组成和热处理温度都相同时，不同温度区间其最佳冷却速率不同。
1．2．2剪切历史的影响剪切历史是原油在冷却或恒温过程中是静态，还是在机械搅拌下，或是使其经强烈剪切后又缓慢地层层剪切流动等等。
原油在冷却过程中，会因降温而自动产生析蜡、蜡晶聚集等物理过程，若同时经受不同的剪切作用，显然对原油中蜡晶颗粒的聚集、分散程度、排列等造成不同的效果，使之形成一定构成的流变体系，宏观上则呈现出不同的流变特性。
管输过程中的剪切作用大体分为两大类：a 短时间的高速剪切；b长时间的中低速剪切。
张劲军等人[7]的试验表明，在析蜡高峰期范围内，不仅过泵高速剪切，而且管流的持续中低速剪切也会使原油的低温流变性变差，甚至缓慢中低速剪切的影响超过高剪切的影响。
剪切历史的影响主要表现在低温时，这与蜡晶形态及结构对原油流变性的贡献有密切关系，因为剪切历史效应归根结底是通过对蜡晶形态与结构的影响体现出来，显然，温度低于原油凝点时，蜡晶结构对原油流变性起支配作用在中低速剪切中，因此剪切速率通常与冷却速率联系在一起，并通过实验发现，对含蜡原油在热处理温度一定的情况下存在一最佳降温剪切率[8]，以此剪切率剪切降温，加剂混合原油的低温粘度最小，倾点（凝固点）下降幅度最大，原油改性效果最佳。
文献[9]中指出冷却过程中剪切的影响是和受剪切的蜡晶形态密切相关的，故在不同的温度范围和冷却速度下，剪切的影响不同。
这也就是说讨论剪切历史的影响不能离开原油受剪的温度区间。
L.T Wardhaugh和D.V Boger[10]通过对澳大利亚含蜡原油的实验测得：冷却过程中以115s－1的剪切速率剪切后得到流变曲线，再对新油样以11.5 s －1的剪速剪切得到不同的流变曲线，粘度显然增加了。
如果逐渐增加剪切速率至115 s－1，可以看到一定程度的结构破坏，平衡结果与冷却过程中一直以剪切速率115 s－1剪切所得到的结果不同。
并与大庆原油相关结果进行了比较，认为剪切历史对这两种原油的影响是一致的。
张劲军等[11]对三种含蜡原油的实验研究表明，凝点以下5～7℃的原油有较强的剪切历史效应，但凝点以上2℃时，所试验的剪速范围的剪切历史对平衡流变曲线没有影响；添加降凝剂使原油的剪切历史效应增强，流动性测量过程中的剪切速率变化方式对非牛顿原油的平衡流动曲线测量结果有不可忽视的影响。
事实上，一般非牛顿流体的流变性受多种因素的影响，其流动状态也非单值函数所能表达。
原油的流动性具有多重属性，主要与原油含蜡量、蜡晶析出与聚集有关。
而蜡晶体形成和聚结直接受到温度的影响。
温度降低，蜡晶体不断析出、聚结，可使原油的表观粘度成十倍、百倍甚至更多倍数增长。
当原油内部结构以蜡晶体组成的网状结构为主时，原油失去流动性而成为凝固体。
同时也应看到，这种以蜡晶体构成的网状结构，其结合力主要依靠分子间引力，因此对机械剪切比较敏感，随着剪切历史的延长，原油的表观粘度会大幅度下降，表现出明显的触变性。
因此原油的流变性还有依赖于时间的属性。
第2章胶凝原油在较高温度下[4]，原油中的蜡以分子形式溶解于液态原油中，当温度降低到一定程度时，蜡逐渐结晶析出，并以固体颗粒形式悬浮于液态原油中，温度进一步下降，则蜡晶进一步增多并相互连接，形成三维网络结构，原油的液态组分包含于其中，原油整体失去流动性，形成胶凝。
这时原油不仅具有触变性，还具有屈服应力和粘弹性。
2．1胶凝温度及其影响因素Venkatesan[49]等人指出流变学中的胶凝温度（胶凝点）是指物质的似固体行为开始优于似液体行为时的温度。
他们还指出剪切历史和热历史对胶凝温度有很大的影响。
热历史对胶凝温度的影响[49]：冷却速率越慢，胶凝温度越低。
当蜡－油油样在常剪切应力下剪切时，冷却速率越慢意味着晶体形成越慢，油样所受剪切时间越长，网络结构形成的越慢，因此胶凝速度减慢，冷却速率越慢胶凝温度越低。
这里所需注意的是，研究冷却速率影响的试验都是在平衡冷却条件下进行的（也就是冷却速率小于结晶速率）。
剪切历史对胶凝温度的影响[49]：冷却过程中所施加的剪切应力对胶凝温度也有一定的影响。
当冷却速率固定时，胶凝温度随施加应力的增加而减小。
剪切力破坏蜡晶所形成的结构，阻止了蜡/油混合物形成凝胶。
因此，施加的剪切应力越大，胶凝速度越慢，胶凝温度越低。
P.Sing等人[50]在实验环道上研究了热历史和剪切历史对胶凝形成的影响。
结果测得含蜡原油的胶凝温度与含蜡量、剪切历史及冷却速率有关，而浊点与冷却速率、剪切历史无关，仅与含蜡量有关。
