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含蜡原油管道的安全、经济输送多年来一直是油气储运领域研究的主要问题之一。合理、正确地评价含蜡原油的低温流动性是保证含蜡原油管道安全、经济运行的重要基础。含蜡原油的特征温度作为表征低温流动性的重要参数,对其进行深入研究有重要意义。
本文从粘性流动活化能的角度对特征温度表征的物理意义进行了探讨。当温度低于特征温度时,原油的粘性流动活化能迅速增大,其表观粘度受温度的影响程度增加,对温度的敏感程度增大,原油的粘度开始急剧上升,说明此时原油的流变性已发生了显著变化。
通过对15种油样的121组实验数据的分析,建立了特征温度与能量耗散的经验关系式,根据该经验式可以计算在实际管输过程中经历不同剪切历史和热历史的含蜡原油的特征温度,为特征温度在工程中的应用提供了可能性。
结合西部管道动态模拟实验,对特征温度在工程中的应用进行了初步探讨。研究发现,对于空白原油,特征温度与其在相应条件下直接静冷测试的凝点接近;而对于加剂原油,利用特征温度来对其在特定历史条件下的复杂流动性进行评价,具有减少人为误差的现实意义。