低渗透油田井口产出的原油温度远低于其凝点,导致原油堵塞集输管道,很多油井不能正常生产,即使是在掺热水的环状集输流程中原油也不能很快融化,对油田的生产安全造成威胁。因此,管输中的胶凝原油融化传热研究对油田的安全生产有非常重要的意义。本文从胶凝原油融化机理研究入手,研究了胶凝原油的融化特点;用差示扫描量热法测试了原油升温和降温的DSC曲线,采用吸热峰内插线作为基线进行计算获得了原油的总融蜡潜热、融蜡量及某小温度区间内的融蜡潜热、融蜡量,定义了融蜡高峰温度区间,给出了两种油样融化过程中相变潜热随时间的变化关系式;进行室内胶凝原油融化模拟实验,得到原油与热水无相对滑移条件下,胶凝原油在不同水温下的融化情况,并用红外热像仪记录原油融化过程;分析水温对原油融化时间、原油上表面中心点温度以及原油形状的影响;对实验进行同条件数值模拟研究,对实验及模拟的原油融化时间、原油形状变化规律进行对比分析;进行集输管道内胶凝原油融化数值模拟研究,研究不同水温、不同水流速对原油融化的影响;初步分析了在模拟中潜热及相变温度区间设置对原油融化的影响。研究结果表明,胶凝原油融化的主要是石蜡成分,融化潜热的吸收是非线性的;对两种原油的DSC测试结果表明,当加热速率为1℃/min时两油样均有最大潜热值;对长方形原油的融化实验及数值模拟研究结果表明,实验条件下原油融化时间与模拟时间误差小于15%,融化过程中原油形状由长方形逐渐趋于圆形,融化过程包括三个主要阶段;对集输管道内原油融化的数值模拟结果表明,旺盛湍流状态与非旺盛湍流状态对融化时间及液相分数有较大影响;原油融化时间随水温升高而减小,随水流速度增大而减小。