非牛顿原油包水乳状液的表观黏度预测.pdf

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1、石油勘探与开发2013年2月PETROLEUMEXPLORATIONANDDEVELOPMENTVo1．40No．1121文章编号：1000—0747(2013)01．0121-04非牛顿原油包水乳状液的表观黏度预测王玮，王鹏宇，李楷，段纪淼，武坤一，宫敬(中国石油大学(北京)城市油气输配技术北京市重点实验室)基金项目：国家自然科学基金项目(51104167)；中国石油科技创新基金(2010D．5006—0604)；教育部博士点基金(20110007120008)摘要：基于有效介质理论，在Pal等学者提出

2、的经典黏度模型基础上，对含沥青质、胶质等界面活性成分的原油包水乳状液黏度及流变特性进行预测。界面活性分子对连续相的吸附与夹带，导致有效含水率的增加，是乳状液具有非牛顿性的诱因。将促进与阻碍乳状液有效含水率增加的正反2种作用分开考虑，并用含水率因子和颗粒雷诺数因子分别表征。含水率因子考虑了含水率及微观液滴分布对促进作用的影响；颗粒雷诺数因子着重体现不同液滴微观分布时剪切的破坏作用。建立了考虑微观液滴分布、剪切速率、含水率等多因素影响的黏度预测模型，油田现场原油、矿化水乳状液数据验证表明，所建模型具有较好的预

3、测精度，预测结果的最大相对误差为l1．44％。图3表1参18关键词：原油包水乳状液；非牛顿性；表观黏度；液滴微观分布；预测模型中图分类号：TE863文献标识码：APredictionofapparentviscosityofnon-Newtonianwater-in-crudeoilemulsionsWangWei，WangPengyu，LiKai，DuanJimiao，WuKunyi，GongJing(BeijingKeyLaboratoryofUrbanOilandGasDistributionTec

4、hnology，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China)Abstract：OnthebasisoftheefectivemediumtheoryandtheclassicalviscositypredictionmodelproposedbyPaletal，theapparentviscosityandrheologicalpropertiesofthewaterincrudeoilemulsionwithnaturalsurfaceactivecom

5、ponentssuchasasphalteneandresinarepredicted．Theadsorptionandentrainmentofcontinuousphasebythesurfactantsmolecular,whichleadstotheincrementofefectivewaterfraction，istheinducementofNon—Newtonianbehaviorinthebulkemulsion．Thetwoactionsofpromotingandcounteract

6、ingefectsontheefectivewaterfractionareconsideredseparatelyandrepresentedbyWaterFractionFactorandParticleReynoldsNumberFactorrespectively．TheWaterFractionFactortakesintoaccountthepositiveefectofwaterfractionanddropsizedistributioninmicroscope，whiletheParti

7、cleReynoldsNumberFactorreflectsthenegativeefectofshearrateatdiferentdropsize．Anewpredictionmodeltakingtheinfluenceofnearlyallfactorssuchasdropsizedistribution，shearrate，waterfractionintoconsiderationwasbuilt．Measuredviscosityofemulsionofthecrudeoilandwate

8、rfromanoilfieldwasusedtoverifythepredictedresultsofthemodel，whichprovesthatthenewmode¨Shighinaccuracywithamaximumrelativeerrorof11．44％．Keywords：water-in．crudeoilemulsion；non-Newtonianproperty；apparentviscosity；drops