[精品]开题报告材料1

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1、1.1研究的目的和意义我国油田所产原油，大都屈含蜡原油。据统计，含蜡量高于10%的原油约占全国原油总产量的90%o其中，人庆原油和南阳原油是典型的高含蜡原油。含蜡原油的显著特点是密度较小、含蜡量较高、凝固点高。就原油物性和流动特性而言，含蜡原油大都流变特性复杂，流动性能差，常温下蜡易在管道中结晶析出，因此，对原油输送工艺提出了一些特殊的要求。我国一度普遍采用的工艺方法是加热输送。虽然行之有效，但它需要昂贵的投资，耗费大量燃料，经营费用高，而且管道内的原油受环境温度的影响，容易造成事故，同时还存在停输再启动难的问题。据不完

2、全统计，加热管输的燃料动力消耗约占原油成本的1/3。据此，我国的石油储运科技工作者长期攻关，研究成功并推广应用了原油长输管道常温输送工艺。原油管道的常温输送工艺的主要内涵包括：①它以原油流变学研究为理论基础；②采用物理或化学的方法对原油实施改性，即改变其流变特性（尤其是低温流变特性）；③突破加热输送的技术束缚（例如进站油温需高出原油凝点3°C）,根据原油改性效果调整输油温度，满足原油热处理或加剂处理温度的要求，取消站站加热，对原油的加热输送运行管道实施技术改造。④对于新建管道，根据原汕改性效果，按照全新的常温输送工艺进行

3、设计。2.1原油流变性及影响因素流变学是近代发展起来的一门新兴边缘学科，其研究对象是力学特征复杂的物料。原油特别是含蜡原油属复杂物料，具有复杂的流变性质。长庆原油实验就是从流变学角度出发，对长庆原油进行加剂改性研究。2.1.1原油基本流变性原油是一种复杂的多组分混合物。在常温常压下，它是以气、液、固相共存的胶状悬浮体系。当原油中的分散相（或称胶凝物）的浓度增大时，原油的流变行为产生异常，即呈现非牛顿特性。同时，含蜡原油的相态和物理构成的变化与温度密切相关，从而使其流变性随环境温度变化。在工程实用温度范围内，按油温从高到低

4、的变化，参照原油在该热历史下测得的凝点，可把含蜡原油的流变性大体归纳为三种流变体类型。（1）牛顿流体类型含蜡原油的温度较高，如图2・1屮T〉T反（T为油温）时，原油中的蜡晶颗粒基本上全部溶解，成为假均匀溶液，或者说，虽有蜡晶颗粒、沥青质等分散相存在，但浓度低，且处于高度分散状态，即可视为稀的细分散体系。此时,原油的流变性服从牛顿内摩擦定律。其特点是：一旦受外力作用就开始流动。剪切应力与剪切率成正比，即含蜡原油的动力粘度"是温度的单值函数，即粘度与温度一一对应。可用方程lg//=A-BT来描述属于牛顿流体温度范围内的粘温曲

5、线，如图2-1直线段。且图中的直线段以T析为界可以分为ab段和be段，两段的A、B值不一样。ab段较之be倾斜，这是因为在ab段TvT析,随着温度降低，高分子蜡首先析出，增加了体系的流动阻力，也就相当于粘度有一个增值。（2）假塑性流体类型含蜡原油的温度在某一范围内，如图2・1中T失vTvT反时，随着油温下降,蜡晶析出量增多，即休系的分散颗粒浓度增加，成为细分散悬浮体系，外力作用已对颗粒间的相互作用产生影响，体系内部物理构成在变化，如颗粒的取向、形状和排列等起变化。。实验证明，此时含蜡原油表现出假塑性流体特性，而且常常伴有

6、触变性，即在恒温、恒定剪切率下，表观粘度随剪切作用时间而下降,直至达到动平衡态后，表观粘度才恒定。其动平衡状态方程为r=体系达到动平衡态时的表观粘度仅与温度、剪切率有关，在恒温下表观粘度随剪切率的增加而下降，因此具有剪切稀释性。达到动平衡态的原油表观粘度可用方程儿求得。其粘温曲线，如图2・1中T失＜TvT反放射线状段。（3）屈服■假塑性流体类型当含蜡原油的温度继续下降，即油温在凝点附近或更低，如图2-1中TVT失时（T失数值上与凝点相近），原油屮蜡晶析岀量增多，体系屮分散颗粒的浓度大大增加，颗粒Z间开始连成网络，体系内部

7、物理结构发生了质的变化。原来为连续相的液态坯逐渐成为分散相，原来为分散相的蜡晶颗粒却逐渐连成网络而成为连续相。此时的含蜡原油具有触变、屈服■假塑性体特性。其特点为：在较小外力作用下，观察不到原油流动，只产生有限变性，只有当外力达到某值时，使其从弹性变性到蠕变到突然裂降，产生流动，且表现出明显的触变性和剪切稀释性。它的动平衡状态流变方程为r=其粘温曲线，如图2・1中TvT失放射线状段。为了能言观的显示含蜡原油的粘稠程度与温度的关系，一般将原油的粘度和动平衡表观粘度与温度的对应关系描绘于半对数坐标上，以全粘温曲线来表现。见图

8、2・1,其中T失为失流点，T反为反常点，T析为析蜡点。t(°C)图2・1全粘温曲线2.1.2原油流变性的影响因索含蜡原油流变性的影响因素多种多样，但最根木的是含蜡原油组成的影响。使原油产生异常流动性的主要物质有：(1)蜡蜡分为石蜡和地蜡。当温度降低吋，原油屮析出的白色片状或带状结晶是石蜡。石蜡分了的碳原了数为16〜3