胶凝原油力学破微观特性研究.pdfVIP

摘 要 本文以苏丹GNPOC原油为实验油样，对在一定热历史和剪切历史条件下形成的胶 凝原油结构强度的影响因素及其结构破坏特性进行了分析，研究了各个因素对结构破坏 特性的影响。由于原油中已结晶蜡的含量、蜡晶形态和结构分布是决定原油流变性的主 要内因，本文在实验的整个过程中，通过数码显微成像系统对实验中各阶段原油中蜡晶 析出的情况进行观察，并对此过程中蜡晶参数变化情况进行统计分析。研究了预处理温 度、预剪切速率、降温速率、降温幅度及启动温度对胶凝强度的影响，并通过得到的微 观统计数据，分析了这些因素通过影响微观结构进而改变原油宏观流变性的作用机理。 提出使用等积圆直径、圆度、分形维数和特征空隙长度四个微观参数对蜡晶进行较为完 整的描述，对含蜡原油宏观流变性与微观特性间的关系作了进一步的研究。 胶凝原油在恒应力条件下的屈服实际上就是一个完整的蠕变过程。为了描述在不同 温度剪切条件下形成结构的胶凝原油蠕变曲线，本文引入了连续损伤因子，将其与虎克 体耦合，然后与NVPB模型串联起来，得到一个新的能充分反映加速蠕变阶段的胶凝原 油流变模型，此模型具有结构简单且参数少的优点，拟合结果表明，该模型可以较为精 确地描述胶凝原油非线性粘弹塑性剪切流变全程曲线，能够很好地描述胶凝原油的粘弹 塑特性。 关键词：胶凝原油；微观特性；本构方程；破坏过程 onMechanical Characteristicof Study Destructing GeHedCrude0il Xu andCivil Beibei(CollegeofPipelineEngineering) Di懈tcd Liu byprofessor Gang ‘ Abstract T11isresearchwasbasedontheSudanGNPOCcrudeoil．Factors the influencing the structure’s andcharacteristicsof structuralofthe crudeoilunder strength damagegelled acertainthermal andshear wereconsidered．ne theconditionsof history history contenL andstructure wax werethe factorstoaffectcrudeoil ofthe crystals major shape precipitated behavior．nle ofwax invarious Was rheological precipitationcrystals experiments’stages wax observed and of werestatistic bydigitalmicroscopicimagingsystemparameterscryst