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HAAKE流變儀測(cè)原油的流動(dòng)性及溫度依賴性
2020-6-29 閱讀(583)
關(guān)鍵詞
粘度，屈服應(yīng)力，溫度，流動(dòng)性
簡(jiǎn)介
目前原油仍然是世界上重要的能源，而且還是許多重要材料，例如聚合物和藥物等的原料之一。由于不同原油的組成復(fù)雜且不同，且原油需求量仍然在上漲，因此每一個(gè)油田的采收過(guò)程都需要通過(guò)優(yōu)化。
原油的流變性能是其采收和運(yùn)輸過(guò)程中非常重要的參數(shù)之一。例如，一定溫度范圍內(nèi)不同剪切速率下的粘度直接反映了其不同的應(yīng)用性能，例如油田內(nèi)的流動(dòng)性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性及運(yùn)輸性。其溫度依賴性則直接影響不同條件下其管道運(yùn)輸過(guò)程?？焖?、可靠的確定原油的流變性能，對(duì)設(shè)計(jì)具有成本效益的采收或運(yùn)輸過(guò)程是十分重要。
Thermo Scientific HAAKE Viscotester iQ流變儀（見(jiàn)圖1）功能強(qiáng)大，能十分精確地檢測(cè)原油流變性質(zhì)，例如其粘性行為、屈服應(yīng)力、溫度依賴性等。配置Peltier同軸圓筒 TM-PE-C 和熱交換器 HX iQ 后，HAAKE Viscotester iQ流變儀就成為一個(gè)完整獨(dú)立的設(shè)備，只要插上電源就可以工作。因此HAAKE Vis-cotester iQ 是一款緊湊便攜、適合于油田的移動(dòng)應(yīng)用儀器。
圖1 Thermo Scientific HAAKE Viscotester iQ 智能流變儀，
配備帶同軸圓筒測(cè)試夾具Peltier 同軸控溫單元。
圖2所示HAAKE Viscotester iQ 檢測(cè)某種原油在21℃下的粘度隨剪切速率的變化，剪切速率變化范圍為
0.023-3526 s-1（0.01-1500 rpm），Peltier 溫控單元 TM-PE-C ，測(cè)試夾具為同軸圓筒CC26。
從圖中可以看出原油樣品表現(xiàn)出強(qiáng)烈的假塑性。在低剪切速率下該原油的粘度約為1000 mPas，隨著剪切速率的增加其粘度迅速降低，當(dāng)剪切速率升高至約 3000 s-1時(shí)，其粘度約為 35 mPas。在較高的剪切速率下，其假塑性變得不明顯，原油幾乎表現(xiàn)為牛頓流體。測(cè)量結(jié)果也顯示此種原油在測(cè)試溫度下具有一定的屈服應(yīng)力。Thermo Scientific HAAKE RheoWin 軟件可以根據(jù)Herschel-Bulkley方程計(jì)算出屈服應(yīng)力值：
使用 HAAKE Viscotester iQ 進(jìn)行溫度依賴性實(shí)驗(yàn)，測(cè)量夾具為CC26，溫度變化范圍為50-0℃，冷卻速率為-1K/min，剪切速率為50 s-1。測(cè)試結(jié)果如圖3所示。
當(dāng)溫度高于25℃時(shí)，此種原油的粘度值較低且基本 不變。當(dāng)溫度低于20℃且不斷降低時(shí)，其粘度快速增加，說(shuō)明開(kāi)始出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，當(dāng)溫度約為0℃時(shí)，粘 度超過(guò)了 6000 mPas。此快速檢測(cè)可以非常有效地得到原油的溫度依賴性。
結(jié)論
Thermo Scientific HAAKE Viscotester iQ流變儀可以快 速、簡(jiǎn)單且精確地檢測(cè)原油完整的流變性質(zhì)。其操作靈活，可以根據(jù)相應(yīng)的應(yīng)用需求快速方便地調(diào)整測(cè)量參數(shù)。其結(jié)果對(duì)于油田領(lǐng)域的研發(fā)或現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用都非常具有意義。根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，可以選擇運(yùn)輸技術(shù)和化學(xué)添加物，保證操作過(guò)程順利有效地進(jìn)行。
