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蜡晶的形态与结构是影响含蜡原油流变性的根本因素之一。拍摄蜡晶显微图像,并对蜡晶形态与结构进行独立表征,对研究原油宏观流变性与蜡晶微观特性之间的量化关系有重要意义。本研究改进了原油蜡晶显微观察实验流程;在此基础上提出了显微图像观察计算测定原油析蜡点;利用因子分析法对采集的蜡晶微观参数提取公因子,并利用分形理论量化表征了蜡晶结构与形态的不规则性特征。 在课题组经验及8种原油实验基础上,对原油蜡晶显微观察实验进行了改进。提出细胞刮子制片法扩大了视域选择范围、使油膜更加平整并提高了制片效率。规范了实验设备参数设置、实验操作流程、图像处理流程和数据采集过程,建议实验环境相对湿度不超过50%。基于肖维勒准则,利用MATIAB编写粗差批量筛除程序,提高了图像数据的准确性和可靠性;对空白原油和添加降凝剂改性原油的蜡晶显微观察实验各进行了10次再现性研究,研究表明,空白和改性原油实验结果偏差在20%以内的值分别占总数的87.5%和75%。整套方案改观了显微实验的可操作性和再现性效果。并拍摄了演示实验视频短片,便于以后学习实验时参考使用。 选用6种含蜡原油进行实验,提出了显微图像观察计算法测定含蜡原油析蜡点。与传统的显微观察法相比,该方法减少了主观因素对结果的影响并保留了直观、灵敏的优点。使用此法测得6种原油析蜡点比DSC法测得相应析蜡点高出3℃以内。运用该方法测定2种原油改性前后析蜡点之差分别为0℃和-0.7℃。表明使用此法可用空白原油替代加剂原油测定析蜡点,证明了该方法测定析蜡点的准确性。进行了10次重复性实验,实验表明:10组实验的偏差最大值为2.4℃,最小值为0.4℃。结果表明,该方法重复性效果较好。 应用因子分析法,从8个蜡晶微观参数中提取公因子。结果表明,表征蜡晶形态与结构的第一公因子为蜡晶不规则性特征,第二公因子为蜡晶数量特征,第一公因子包含在颗粒平均面积、颗粒平均周长、面积盒维数和周界盒维数之中,第二公因子包含在颗粒个数、颗粒总面积、颗粒面积分数之中。选用4种原油进行周界盒维数法与面积盒维数对比实验,决定采用面积盒维数表征蜡晶形态与结构不规则性特征,t检验表明原油中蜡晶微观结构分形特征显著。