【導讀】好的流動性，大都采用加熱流程，以確保油氣集輸及處理過程的正常進行。集輸流程，將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。藝的常溫輸送數(shù)學模型。對摻水原油進行了室內(nèi)流變性實驗，研究其剪切應力與剪。溫曲線，擬合了流變方程及粘溫方程，并回歸了粘度與含水率及溫度的綜合關系。的關系，從而得出趙5井最佳摻水量范圍。對系統(tǒng)集輸能耗進行了分析，建立了系。管停摻水時間進行了數(shù)值模擬，從而可預測最大停摻水時間。通過模擬可知，原油。間越短，反之停摻水時間越長。環(huán)境溫度越低，達到粘壁及凝結的時間就越短。水率造成的溫降時差在高溫季節(jié)較大，在低溫季節(jié)較小。

　　

【正文】 5℃ 時，試樣為假塑型流體，其流變方程為 ： ??? 在 50℃ 時，試樣為假塑型流體，其流變方程為 ： ??? 3. 粘溫曲線擬合 根據(jù)表 35 中列出的趙 5 井（含水率 40%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)， 擬合 其粘溫曲線，如圖 36。 表 35 趙 5 井（含水率 40%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)（表觀粘度） 35 40 45 50 40 472 50 60 70 80 289 90 633 100 趙5井(含水率4 0%)0200400600800100035 40 45 50溫度(℃)表觀粘度(mPas)405060708090100 圖 36 趙 5 井（含水率 40%）試樣 粘溫曲線 圖 36 中，在各含水率下試樣表觀粘度隨溫度升高而減小，其表觀粘度與溫度呈對數(shù)關系。剪切速率越小對應的粘溫曲線越陡，在低溫條件下，剪切速率對粘度的影響較大。隨著溫度的升高，剪切速率對表觀粘度的影響逐漸減小，從圖中可以看出，在溫度大于 40℃ 后各剪切速率下的粘溫曲線逐漸重疊。 趙 5 井（含水率 60%）試樣實驗數(shù)據(jù)處理 1. 流變曲線擬合 根據(jù)表 36 中列出的實驗數(shù)據(jù)作趙 5 井（含水率 60%）試樣流變曲線，見圖 37。 T(℃ ) η(mPa﹒ s) ? (s1) 南陽油田趙 5 井原油摻水 不加熱集輸技術研究 22 表 36 趙 5 井（含水率 60%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)（剪切應力） 35 40 45 50 40 50 60 70 80 90 100 趙5 井( 含水率6 0 % )010203040506040 50 60 70 80 90 100剪切速率( s1)剪切應力(Pa)35404550 圖 37 趙 5 井（含水率 60%）試樣流變曲線 從圖 37 中可知，試樣的剪切應力隨剪切速率的增大而增大。溫度對剪切應力的影響較大，隨著溫度降低，剪切應力隨之增大。在高溫條件下，隨著剪切速率的增大試樣的剪切應力變化不大，而在低溫條件下，剪切應力的變化則較大。 2. 流變方程的確定 根據(jù)趙 5 井（含水率 60%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)，得到試樣在各測試溫度下的流變方程，見圖 38。 ◆3 5 ℃y = R 2 = 0102030405060700 20 40 60 80 100 120 140 160 180剪切速率( s 1 )剪切應力(Pa) ◆ 40 ℃y = 3. 06 09 xR2 = 0. 97 7705101520250 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200剪切速率 (s1)剪切應力(Pa) T(℃ ) τ(Pa) ? (s1) 西南石油大學碩士研究生學位論文 23 ◆ 45 ℃y = 0. 38 46 xR2 = 0. 99 3202468101214160 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200剪切速率 (s1)剪切應力(Pa) ◆ 50 ℃y = 0. 03 71 xR2 = 0. 99 610123456780 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200剪切速率 (s1)剪切應力(Pa) 圖 38 趙 5 井（含水率 60%）試樣在各溫度下的流變曲線 結論： 在 35℃ 時，試樣為假塑型流體，其流變方程為 ： ??? 在 40℃ 時，試樣為假塑型流體，其流變方程為 ： ??? 在 45℃ 時，試樣為假塑型流體，其流變方程為： ??? 在 50℃ 時，試樣為牛頓型流體，其流變方程為： ??? 3. 粘溫曲線擬合 根據(jù)表 37 中列出的趙 5 井（含水率 60%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)， 擬合 其粘溫曲線，如圖 39。 表 37 趙 5 井（含水率 60%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)（表觀粘度） 35 40 45 50 40 50 60 70 80 90 177 100 T(℃ ) η(mPa﹒ s) ? (s1) 南陽油田趙 5 井原油摻水 不加熱集輸技術研究 24 趙5井(含水率6 0%)010020030040050060070080090035 40 45 50溫度(℃)表觀粘度(mPas)405060708090100 圖 39 趙 5 井（含水率 60%）試樣粘溫曲線 圖 39 中，在各含水率下試樣表觀粘度隨溫度升高而減小，其表觀粘度與溫度呈對數(shù)關系。剪切速率越小對應的粘溫曲線越陡，在低溫條件下，剪切速率對粘度的影響較大。隨著溫度的升高，剪切速率對表觀粘度的影響逐漸減小，從圖中可以看出，在溫度大于 40℃ 后各剪切速率下的粘溫曲線逐漸重疊。 趙 5 井（含水率 80%）試樣實驗數(shù)據(jù)處理 1. 流變曲線擬合 根據(jù)表 38 中列出的實驗數(shù)據(jù)作趙 5 井（含水率 80%）試樣流變曲線，見圖 310。 表 38 趙 5 井（含水率 80%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)（剪切應力） 40 45 50 40 50 60 70 80 90 100 T(℃ ) τ(Pa) ? (s1) 西南石油大學碩士研究生學位論文 25 趙5 井( 含水率8 0 % )0246810121440 50 60 70 80 90 100剪切速率( s1)剪切應力(Pa)404550 圖 310 趙 5 井（含水率 80%）試樣流變曲線 從圖 310 中可知，試樣的剪切應力隨剪切速率的增大而增大。溫度對剪切應力的影響較大，隨著溫度降低，剪切應力隨之增大。在高溫條件下，隨著剪切速率的增大試樣的剪切應力變化不大，而在低溫條件下，剪切應力的變化則較大。 2. 流變方程的確定 根據(jù)趙 5 井（含水率 80%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)，得到試樣在各測試溫度下的流變方程，見圖 311。 ◆ 40 ℃y = 2. 12 91 xR2 = 0. 99 150246810121416180 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200剪切速率 (s1)剪切應力(Pa) ◆45 ℃y = R2 = 012345670 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200剪切速率(s1)剪切應力(Pa) ◆50 ℃y = R2 = 0123450 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200剪切速率(s1)剪切應力(Pa) 圖 311 趙 5 井（含水率 80%）試樣在各溫度下的流變曲線 結論： 在 40℃ 時，試樣為假塑型流體，其流變方程為： ??? 在 45℃ 時，試樣為假塑型流體，其流變方程為： ??? 南陽油田趙 5 井原油摻水 不加熱集輸技術研究 26 在 50℃ 時，試樣為牛頓型流體，其流變方程為： ??? 3. 粘溫曲線擬合 根據(jù)表 39 中列出的趙 5 井（含水率 80%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)， 擬合 其粘溫曲線，如圖 312。 表 39 趙 5 井（含水率 80%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)（表觀粘度） 40 45 50 40 50 60 167 70 80 90 100 趙5 井( 含水率8 0 % )05010015020025040 45 50溫度( ℃)表觀粘度(mPas)405060708090100 圖 312 趙 5 井（含水率 80%）試樣粘溫曲線 圖 312 中，在各含水率下試樣表觀粘度隨溫度升高而減小，其表觀粘度與溫度呈對數(shù)關系。剪切速率越小對應的粘溫曲線越陡，在低溫條件下，剪切速率對粘度的影響較大。隨著溫度的升高，剪切速率對表觀粘度的影響逐漸減小，從圖中可以看出，在溫度大于 45℃ 后各剪切速率下的粘溫曲線逐漸重疊。 趙 5 井（含水率 90%）試樣實驗數(shù)據(jù)處理 1. 流變曲線擬合 根據(jù)表 310 中列出的實驗數(shù)據(jù)作趙 5 井（含水率 90%）試樣流變曲線，見圖 313。 T(℃ ) η(mPa﹒ s) ? (s1) 西南石油大學碩士研究生學位論文 27 表 310 趙 5 井（含水率 90%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)（剪切應力） 40 45 50 40 50 60 70 80 90 100 趙5 井( 含水率9 0 % )01234567840 50 60 70 80 90 100剪切速率( s1)剪切應力(Pa)404550 圖 313 趙 5 井（含水率 90%）試樣流變曲線 從圖 313 中可知，試樣的剪切應力隨剪切速率的增大而增大。溫度對剪切應力的影響較大，隨著溫度降低，剪切應力隨之增大。在高溫條件下，隨著剪切速率的增大試樣的剪切應力變化不大，而在低溫條件下，剪切應力的變化則較大。 2. 流變方程的確定 根據(jù)趙 5 井（含水率 90%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)，得到試樣在各測試溫度下的流變方程，見圖 314。 ◆40 ℃y = R2 = 0123456789100 50 100 150剪切速率(s1)剪切應力(mPas)◆45 ℃y = R2 = 0123450 20 40 60 80 100 120 140 160 180剪切速率(s1)剪切應力(Pa)T(℃ ) τ(Pa) ? (s1) 南陽油田趙 5 井原油摻水 不加熱集輸技術研究 28 ◆50 ℃y = R2 = 01230 20 40 60 80 100 120 140 160剪切速率(s1)剪切應力(Pa) 圖 314 趙 5 井（含水率 90%）試樣在各溫度下的流變曲線 結論： 在 40℃ 時，試樣為假塑型流體，其流變方程為： ??? 在 45℃ 時，試樣為牛頓型流體，其流變方程為： ??? 在 50℃ 時，試樣為牛頓型流體，其流變方程為： ??? 3. 粘溫曲線擬合 根據(jù)表 311 中列出的趙 5 井（含水率 90%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)， 擬合 其粘溫曲線，如 圖 315。 表 311 趙 5 井（含水率 90%）試樣流變性實驗數(shù)據(jù)（表觀粘度） 40 45 50 40 50 60 70 80 90 100 趙5井(含水率9 0%)02040608010012014040 45 50溫度(℃)表觀粘度(mPas)405060708090100 T(℃ ) η(mPa﹒ s) ? (s1) 西南石油大學碩士研究生學位論文 29 圖 315 趙 5 井（含水率 90%）試樣 粘溫曲線 圖 315 中，在各含水率下試樣表觀粘度隨溫度升高而減小，其表觀粘度與溫度呈對數(shù)關系。剪切速率越小對應的粘溫曲線越陡，在低溫條件下，剪切速率對粘度的影響較大。隨著溫度的升高，剪切速率對表觀粘度的影響逐漸減小，從圖中可以看出，在溫度大于 45℃ 后各剪切速率下的粘溫曲線逐漸重疊。 粘度與含水率、溫度的綜合關系 粘度是評價油品流動性能的指標，也是油品最主要的使用指標。在油品輸送過程中，粘度對流量和壓降的影響很大，因此在工藝計算中粘度是不可缺少的物理參數(shù)。為了更好地分析粘度與含水率以及溫度的關系 ，將粘度與含水率以及溫度的關系數(shù)據(jù)進行