随着稠油油田开发理论与实践的发展,出砂冷采和适度防砂得到广泛的应用。由于油井防砂影响油井产能,而油井适度出砂的开采方式,即在允许油井适量出砂的条件下进行采油,取得了明显的效果。因此,地层砂随油流进入地面就不可避免,进行相应的油砂分离也就必不可少。所以本文基于稠油的粘温特性及除砂机理的实验研究在全球大力倡导节能减排的背景下有重要而深远的意义。在调研大量资料基础上,总结稠油的各种降粘方法优缺点。考虑到海上生产平台实际空间和生产成本制约,初步确定采用加热和掺水对稠油进行降粘。为验证加热和掺水对稠油降粘的可行性和降粘效果,从理论和试验角度分析了设计自然沉降和粘温特性试验进行系统的研究。本文对稠油粘温试验装置的进行设计,并分别对江汉稠油、绥中36-1稠油、秦皇岛稠油及液压油进行粘度温度和粘度含水率正交试验,大量实验数据表明,稠油的粘度比一般原油的粘度对温度更敏感,稠油在凝固中,随着温度的降低,最后失去流动性,是一个渐变过程。稠油的粘度对温度、含水率的依赖性很强,在同一含水率的情况下,粘度随温度的升高而下降。在含水率较小时,温度对粘度的影响非常显著,在含水率较高的情况下,温度对粘度的影响非常小；在同一温度的情况下粘度随含水率的增加有一个先增加后减小的过程,即油水混合物存在反相点,反相点之前粘度随含水率的增加而增加,在反相点之后粘度随含水率的增加而减小。通过分析总结江汉稠油及渤海绥中稠油和渤海秦皇岛稠油的粘度与含水比例和温度对除砂率的影响规律,从而通用试验方式确定油水混合体系下的的转相点。同时在室内试验对稠油除砂中自然沉降分离特性进行研究,测试各种不同砂粒粒径在稠油中沉降时间及粘度,表明不同粘度与各种不同砂粒粒径及沉降速度之间的关系。确定沉降时间、粘度与砂粒粒径三者关系及稠油除砂中悬浮区与稳定区分界线。这对于确定油水砂自然沉降分离所需要的时间,稠油除砂特性和确定分离器尺寸有重要的指导作用。综合上面所述,具有工程规模小、建设周期短、耗能少、投资少的优点,因此更具实用价值。本文主要完成的工作1)确定及优化海上稠油自然沉降及粘温试验方案,设计自然沉降和粘温特性实验;2)结合海上平台的需求,研究稠油自然沉降时间与粘度、速度对除砂率的影响规律及油砂稳定及悬浮区；3)确立稠油粘度与含水比例和温度对除砂率的影响规律;4)设计稠油加热降粘实验,对不同的含水比例和加热温度进行多组正交性分析。