管道内含蜡原油停输再启动的流动特征
含蜡原油是一种组成复杂的混合物,析蜡点以下常表现为复杂的非牛顿流体特性,而其中含蜡原油所具有的屈服应力特性,对管道输运系统中的停输再启动具有重要的影响.本文研究中,为系统的分析含蜡原油屈服应力特性在管道停输再启动过程中的作用,将对含蜡原油的屈服应力进行直接测量,并结合管道输运的模拟对停输再启动现象进行系统的分析.实验中,采用HAAKE RS6000旋转流变仪对含蜡原油的屈服应力进行直接测量,分别考虑温度和剪切速率等因素的影响.同时,建立含蜡原油管道输运模拟系统,对其启动过程进行测试分析,给出不同温度和速率条件下启动过程中的压力变化规律.经研究得出,含蜡原油的屈服应力随温度的降低呈近似指数增加的规律,随剪切速率的增加呈现为近似线性增加的规律.管道输运再启动过程中,压力变化的规律与流变仪直接测量得到的应力变化规律相同,表现有屈服的特性,即启动过程中首先表现出弹性变形的现象,随着变形的增大出现屈服,随后产生流动完成启动.通过对比分析得到,流变仪直接测量得到的屈服应力可以应用于计算管道输运停输再启动过程中需要的最大外载荷,具有较高的精度.研究结果对含蜡原油输运系统的设计,以及含蜡原油的开采具有重要的理论和工程意义.
含蜡原油 管道输运 屈服应力 流动特性
张健 杨乐乐 张栋 许晶禹
LMFS,中国科学院力学研究所,100190,北京
国内会议
江苏镇江
中文
933-938
2018-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）