W/O型含蜡原油乳状液的依时性流变特性研究

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随着陆上油气资源的日渐减少,全球的油气开发正全面向深海发展,海上油田将是21世纪全球油气能源开发的战略性接替区域,在海上油田集输管道中,油气水混输已经成为主要的运输方法之一。油水混合输送过程中,油水两相因湍流及各类剪切作用而形成乳状液;因为原油中含有界面活性物质,所以更易形成W/O型乳状液。而W/O型含蜡原油乳状液的依时性流变特性是油水混输管道流动安全问题的基础资料。本文基于控应力加载模式,通过恒应力加载、剪切应力线性增加加载条件,对含蜡原油乳状液的依时性流变特性进行研究。对于含蜡原油乳状液而言,由于分散相液滴的存在使屈服过程延性增强,导致其屈服值读取与脱水含蜡原油不同。为解决此问题,本文提出了一种新的屈服点确定方式,此方法有效的避免了屈服过程的延性增强所导致的屈服点不容易读取的问题。并在此屈服点读取方式基础上,研究了在恒应力和剪切应力线性增加加载条件下,屈服特性受含水率、加载剪切方式的影响规律;在剪切应力线性增加加载条件下,定性的研究了剪切应力线性增加速率和含水率对线性黏弹特性的影响规律。总结了在此加载条件下,线性黏弹持续时间、弹性模量以及临界线性应变的变化规律;在恒定剪切应力加载条件下,研究了W/O型含蜡原油乳状液的触变特性,针对剪切速率变化率的变化规律,进一步证实了W/O型含蜡原油乳状液的触变机理,并提出了剪切速率与含水率的关系式;在实验过程中,根据实验数据的一些反常现象,发现了该测量系统测量流变性时,存在壁面滑移现象。并总结了含水率和加载应力大小对壁面滑移现象的强弱的影响规律。
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