含蜡原油流变性与热历史、剪切历史关系的数学模型研究

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含蜡原油流变性对热历史、剪切历史敏感。在长距离管输过程中含蜡原油要经历复杂的热历史和剪切历史作用,复杂的热历史和剪切历史对其流变性影响规律具有很强的模糊性及不确定性,甚至使原油的流变性严重恶化,影响了含蜡原油正常储存和输送。 论文从实验和理论两方面进行了热历史和剪切历史对长庆含蜡原油影响规律研究。 首先,通过单一剪切作用或热处理作用对流变参数影响规律实验,分析了单因素作用对油样流变性影响规律。 然后,应用正交设计和均匀设计,通过改变热处理温度、热处理作用时间、剪切速率、剪切作用时间等参数,对经历不同热历史和剪切历史综合作用后的长庆含蜡原油的主要流变性能(凝点、粘度)进行了大量的对比实验,分析了热历史和剪切历史共同作用对含蜡原油凝点、粘度的影响规律,寻找了热历史和剪切历史作用与含蜡原油流变性之间的定量关系。 最后还通过对大量实验数据的对比分析,提出了粘度与测量温度、热处理温度、剪切速率和剪切作用时间之间的半经验半理论数学模型:Y=A·e<(-x/t)>+Y<,0>,该公式较好地反映了剪切历史和热历史对含蜡原油流变性的影响规律,可以计算出经历不同热历史和剪切历史作用后油样的凝点和某温度下的粘度。同时将该数学模型与含蜡原油的R-G本构方程结合,可以准确表示出R-G方程中任意时刻、任意温度下的剪切应力,为R-G方程的应用范围做了拓展。
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