原油的流动性及温度依赖性

孙文彬 , 博士，赛默飞世尔科技（ZG） , 化学分析材料表征，上海，ZG 

简介
       原油是一种多组分复合物，是世界上Z重要的能源之一。原油及其衍生物在日常生活中具有广泛的应用。但是，随着需求的增加，原油的开采变得越来越困难。原油的流变性能是其开采和储运过程中非常重要参数。例如，某温度下不同剪切速率下的粘度则直接影响其各种应用， 比如储存及运输稳定性。其温度依赖性则直接关系到不同条件下的运输过程。快速，便捷，深入的研究原油的流变行为对原油输送工艺设计，节省成本具有非常重要的意义。

实验部分

       赛默飞™哈克™Viscotest iQ 智能流变仪（图 1）是一款功能强大，可以精确的完成各种原油流变性能的测试，例如流动特性，屈服应力，粘温曲线等等。图 2 是21℃下某种原油的粘度随剪切速率的变化，剪切速率范围为 0.023-3526s-1 (0.01-1500rpm)，温控单元为帕尔贴同轴源头，测试夹具为同轴圆筒 CC26。

图 1：赛默飞™哈克™Viscotest iQ 智能流变仪

图 2：原油粘度随剪切速率的变化

       从图 2 可以看出，此原油样品表现出强烈的假塑性。其粘度在低剪切速率下大约为 1000 mpas，然后随着剪切速率的增加迅速降低，当剪切速率超过 3000s-1 时基本表现为牛顿流体 。并且从实验结果看，此原油样品在这个温度下还具备一定的屈服应力，哈克™RheoWin™软件可以根据 HerschelBulkley 方程非常快速的进行计算分析，得到屈服应力的数据。

图 3： 为 此 原 油 温 度 稳 定 性 的 实 验 结 果， 测 量 夹 具 为CC26，温度范围为 50-0℃，剪切速率 50s^-1。

       在温度大于 30℃的时候，该原油粘度基本保持不变，在温度从 30℃降低到 0℃的过程中，其粘度随着温度降低而迅速增加，并Z终超过 6000mpa.s。结果表明，通过检测原油粘度随温度变化的趋势，可以帮助油田用户设计输送设施，输送温度以及泵送功率等等。

结论

       赛默飞™哈克™Viscotest iQ 智能流变仪是一款简洁紧凑的仪器，并将灵敏度及测试能力wan美结合，配合不同的附件可以wan美测试原油产品的各类流动性能，其结果对于油田领域的研发或者现场应用具有巨大的理论和实际意义。