常温下蜡结晶析出导致原油流动性变差,为含蜡原油管道运输带来了困难。电场处理原油能显著降低其黏度、屈服应力,改善其流动性,从而为保障输油管道安全运行提供了一种新方法。然而原油在管道输送中会经历管流低速剪切、过泵高速剪切以及热站的加热等过程,因此研究剪切、加热过程对原油电场改性效果的影响就显得十分重要。但目前对电场处理改性效果的稳定性研究很少,仅停留在静置状态下改性效果随时间变化的层面。本文针对电场处理后的原油,研究得到改性效果(降黏、降屈服应力)在静置和低速剪切条件下随时间的变化规律:静置状态下,原油电场处理效果随时间逐渐减弱,但在15 h内仍能维持一定效果;相比于静置状态,低速剪切条件下改性效果能维持更长时间,且在管流剪切范围内,剪切率越大,改性效果维持的时间越长。通过对原油阻抗谱的测量,发现电场处理后原油的蜡晶受到极化,随改性效果减弱,所观察到的极化效果也逐渐减弱;通过对蜡晶的显微观察,发现电场处理后蜡晶聚集、变大,并且随改性效果减弱,蜡晶也逐渐恢复处理前状态。这说明,电场作用下蜡晶的极化、聚集与原油降黏和结构强度的降低密切相关。对原油电场改性效果在高速剪切条件下稳定性的研究发现,电场处理后的原油经高速剪切后,降黏效果会进一步加强(降黏率可提高10个百分点以上),且降黏效果与高速剪切过程中能量耗散紧密相关:在实验范围内的不同剪切时间和剪切率条件下,剪切能量耗散越大,降黏率越高;当剪切能量耗散相同时,其降黏率也相同。基于此发现,拟合得到改性原油黏度与剪切过程能量耗散的相关式。电场改性原油经加热、降温等过程后改性效果稳定性的实验发现,电场改性的原油经加热后,其改性效果(降黏、降屈服应力)下降,且加热温度越高,下降程度越大;当加热温度高于溶蜡点时,改性效果基本消失;同时改性效果下降只与加热温度有关,与加热次数、温升速率无关。通过对蜡晶的显微观察,发现改性原油经加热过程后,因电场处理变大的蜡晶随加热温度的升高逐渐变小直至恢复至原来大小,推测因电场处理变大的蜡晶加热后溶化,降温再析出便恢复原来的状态,宏观上改性效果下降;由于加热温度越高,改性后的蜡晶被溶化得越多,从而改性效果下降程度也越大。