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原文传递一种W/O型含蜡原油乳状液触变特性的预测方法

专利名称：	一种W/O型含蜡原油乳状液触变特性的预测方法
摘要：	本发明涉及一种W/O型含蜡原油乳状液触变特性的预测方法，包括：将基础油样和W/O型含蜡原油乳状液分别在恒剪切应力加载条件下进行剪切；乳状液体系在恒定剪切应力作用下的剪切速率分为脱水原油和分散相液滴两部分的贡献；定义乳状液相对剪切速率为相同条件下基础油样的剪切速率与W/O型含蜡原油乳状液的剪切速率的比值；建立乳状液的平衡相对剪切速率与含水率、剪切应力的关系式；得出W/O型含蜡原油乳状液触变特性的预测模型；求取拟合参数A、B、K、D的值，最后获取任意含水率，任意加载应力条件下W/O型含蜡原油乳状液体系剪切速率随时间变化的触变性数据。本发明解决了W/O型含蜡原油乳状液触变特性数学描述问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	黑龙江;23
申请人：	东北石油大学
发明人：	国丽萍;韩雪;冯涛;刘扬;成庆林;时爽
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910605544.3
公开号：	CN110333163A
代理机构：	哈尔滨东方专利事务所
代理人：	曹爱华
分类号：	G01N11/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N11
申请人地址：	163319 黑龙江省大庆市高新技术开发区学府街99号
主权项：	1.一种W/O型含蜡原油乳状液触变特性的预测方法，其特征是包括如下步骤：步骤一、对含蜡原油进行预处理，得到基础油样，用于制备W/O型含蜡原油乳状液，分成多份；步骤二、利用步骤一得到的基础油样制备W/O型含蜡原油乳状液，得到多份W/O型含蜡原油乳状液；步骤三、将步骤一得到的基础油样在恒剪切应力加载条件下进行剪切，得出剪切速率步骤四、将步骤二制备的W/O型含蜡原油乳状液在恒剪切应力加载条件下进行剪切，得出剪切速率步骤五、根据对W/O型含蜡原油乳状液触变性机理的分析，乳状液体系在恒定剪切应力作用下的剪切速率分为脱水原油和分散相液滴两部分的贡献，且分散相液滴对剪切速率的贡献为负值，其为步骤六、定义乳状液相对剪切速率为相同条件下基础油样的剪切速率与W/O型含蜡原油乳状液的剪切速率的比值，步骤七、依据Broughton—Squires黏度模型，考虑到剪切应力的影响，乳状液的平衡相对剪切速率与含水率、剪切应力的关系为：其中，为乳状液平衡相对剪切速率；φ为体积含水率；τ为剪切应力，Pa；A、B、K为拟合参数；步骤八、结合幂指数函数的规律，将步骤七中关系式变为：其中，t为时间，s；D为拟合参数；步骤九、整理步骤五、步骤六、步骤八中的各个关系式，得出W/O型含蜡原油乳状液触变特性的预测模型：其中，为W/O型乳状液体系的剪切速率，s-1；为脱水原油贡献的剪切速率，可由脱水原油的触变性实验获得，s-1；φ为体积含水率；τ为剪切应力，Pa；A、B、K、D为拟合参数；步骤十、利用步骤二制备的W/O型含蜡原油乳状液进行实验测试，并求取拟合参数A、B、K、D的值；步骤十一、将步骤十求取的拟合参数A、B、K、D的值代入W/O型含蜡原油乳状液触变特性的预测模型，获取任意含水率，任意加载应力条件下W/O型含蜡原油乳状液体系剪切速率随时间变化的触变性数据。 2.根据权利要求1所述的W/O型含蜡原油乳状液触变特性的预测方法，其特征是：所述的步骤一中对含蜡原油进行预处理的方法：将从生产现场采取原油试样置于密封的油桶中运到实验室后，原油充分搅拌，然后分装到适当的磨口瓶内密封保存作为组分相同的实验油样；然后将其放入水浴中，静置加热至80℃，并恒温2h，然后取出实验油样室温下静置，自然冷却，恒温环境下静置48h以上，得到基础油样。 3.根据权利要求2所述的W/O型含蜡原油乳状液触变特性的预测方法，其特征是：所述的利用基础油样制备W/O型含蜡原油乳状液的方法： a)搅拌架上固定好容积为250ml的烧瓶，并将其置于预热好的乳状液配制温度的恒温水域中，配制温度选择析蜡点以上温度； b)将基础油样和水在与a)中所述配制温度相同的恒温水浴中静止加热30min； c)按体积含水率配比，分别量好基础油样的质量和水的体积后，立即倒入a)中所述的烧瓶中，然后，将搅拌桨置于被液体中央，开始搅拌； d)将配制好的新鲜乳状液置于屈服实验测定的温控程序下静置，观察其稳定性；如果温控程序执行过程中出现破乳，则改变制备温度、搅拌时间、搅拌速度、加水方式，重复c)，直至配制出实验条件下稳定的W/O型含蜡原油乳状液。 4.根据权利要求3所述的W/O型含蜡原油乳状液触变特性的预测方法，其特征是：所述的在恒剪切应力加载条件下进行剪切采用控应力流变仪。 5.根据权利要求4所述的W/O型含蜡原油乳状液触变特性的预测方法，其特征是：所述的在恒剪切应力加载条件下进行剪切步骤为：将基础油样或W/O型含蜡原油乳状液快速装入控应力流变仪的测量筒内，然后以0.5℃/min的速率静态降温至原油凝点附近的实验温度，在实验温度下恒温静置一段时间，待胶凝结构充分形成后，对W/O型含蜡原油乳状液进行剪切。 6.根据权利要求1或5所述的W/O型含蜡原油乳状液触变特性的预测方法，其特征是：所述的步骤十的具体步骤： 1)、基础油样析蜡特性测定，具体如下：将步骤一得到的基础油样置入铝制坩埚中密封，密封后的坩埚放入差式量热扫描仪的测量池中，加热至80℃并恒温1min，然后以5℃/min的降温速率在氮气气氛下从80℃冷却到-20℃，结合热谱图曲线，把开始偏离基线的温度确定为原油的析蜡点；再计算得到析蜡温度以下各温度的原油累积析蜡量cw； 2)、依据石油天然气行业标准SY/T 0541-2009《原油凝点测定法》，使用石油产品凝点仪测定步骤二制备的W/O型含蜡原油乳状液的凝点； 3)、对步骤二制备的W/O型含蜡原油乳状液在凝点温度下进行小应力振荡时间扫描实验，确定其胶凝结构近似完全形成的时间；具体的步骤为：将W/O型含蜡原油乳状液在原油的析蜡点以上温度装入流变仪的测量筒内，以0.5℃/min的速率静态降温至W/O型含蜡原油乳状液的凝点，然后以1Pa剪切应力、0.1Hz振荡频率进行时间扫描实验，其储能模量和耗能模量近似不增加时，为胶凝结构形成时间； 4)、将步骤二制备的W/O型含蜡原油乳状液快速装入流变仪的测量筒内，然后以0.5℃/min的速率静态降温至原油凝点附近的实验温度，在实验温度下恒温静置步骤3)确定的胶凝结构形成时间，待胶凝结构充分形成后进行应力扫描实验，其储能模量与损耗模量相交点对应所对应的剪切应力为其触变实验最小施加应力； 5)、将步骤二制备的W/O型含蜡原油乳状液在恒剪切应力加载条件下进行剪切实验，剪切时间持续到剪切速率近似平衡； 6)、以剪切速率快速上升为W/O型含蜡原油乳状液屈服点判据，截去W/O型含蜡原油乳状液屈服前的蠕变段，触变段从屈服点开始，触变时间也从屈服点开始计时； 7)、整理不同应力加载条件下，基础油样和低含水率W/O型含蜡原油乳状液的触变性实验数据、基础油样和中含水率W/O型含蜡原油乳状液的触变性实验数据、基础油样和高含水率W/O型含蜡原油乳状液的触变性实验数据，应力加载条件下，剪切速率随时间的变化曲线，以持续最短触变时间为全部实验数据的实验截止时间； 8)、借助于datafit数据处理软件，利用步骤7)整理出的实验数据，求取W/O型含蜡原油乳状液触变特性的预测模型的拟合参数A、B、K、D。
所属类别：	发明专利