风城地区稠油粘度数据比较及影响因素分析.docx
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风城地区稠油粘度数据比较及影响因素分析
风城地区稠油粘度数据比较及影响因素分析
1.粘度测试方法的影响
1.1运动粘度和动力粘度的定义
动力粘度η：
液体在剪切应力作用下流动时内摩擦力的量度，其值为所加于流动液体的剪切应力和剪切速率之比，单位是Pa.S,通常的使用单位是mPa.S。
运动粘度vt：
液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，其数值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之比，即vt=ηt/ｐt单位是m2/S,通常的使用单位是mm2/S。
1.2运动粘度测定仪与旋转粘度计的适用范围
重油公司使用大连产的DSY-105型运动粘度测定仪，其主体部分为毛细管粘度计，主要用于测定液体运动粘度，可测液体温度范围：
0℃～80℃，执行标准为《GB/T11137-89深色石油产品运动粘度测定法（逆流法）和动力粘度计算法》。
此标准适用于深色石油产品，不适用于测定沥青的粘度。
可测液体粘度范围见表1:
表1坎农-芬斯克不透明粘度计尺寸和运动粘度范围表
尺寸号
粘度计常数C（mm2/S）/S
运动粘度范围vtmm2/S
毛细管内径mm（+2%）
25
0.002
0.4～２
0.31
50
0.004
0.8～4
0.42
75
0.008
1.6～8
0.54
100
0.015
3～15
0.63
150
0.035
7～35
0.78
200
0.1
20～100
1.02
300
0.25
50～200
1.26
350
0.5
100～500
1.48
400
1.2
240～1200
1.88
450
2.5
500～2500
2.20
500
8
1600～8000
3.10
600
20
40000～20000
4.00
试样的运动粘度按式
（1）计算：
vt=C·t………………
（1）
式中：
C——粘度计常数，（mm2/S）/S；
t——试样的流动时间，S。
研究院实验中心使用美国产的博力飞系列流变仪，重油公司目前开始使用新购置的安东帕流变仪，执行标准：
SY/T0520—93《原油粘度测定---旋转粘度计法》，本标准适用于测定含水率不超过0.5%的原油的动力粘度和表观粘度。
测试所使用的仪器型号、测量范围、精度等见表2。
表2旋转粘度计、流变仪的型号及动力粘度测试范围表
仪器名称
仪器型号
测量范围mPa•s
精度
温度范围
控温精度
使用
单位
博力飞旋转粘度计
LVDV-Ⅲ+
1.2～6×106
±1%
-20℃～300℃
±0.1℃
研究院
RVDV-Ⅲ+
20～107
±1%
-10～120℃
±0.1℃
安东帕流变仪
MCR51
１～109
±1%
0℃～200℃
±0.05℃
重油公司
2.原油样品介绍
本次实验研究主要选取重58井（2个批次）、重57井、风重016井（3个批次）共6个稠油样品进行不同条件下粘度数据测定，样品基本情况见表3。
表3原油样品基本情况列表
井号
样品编号
井段m
层位
取样日期
重58井
O2007-12239
350～360
J1b
2007-08-01
O2007-13680
/
/
2007-08-16
重57井
O2007-14992
465～471
J1b
2007-08-22
风重016井
O2007-13681
511.5～527
J3q3
2007-08-16
O2007-14939
511.5～527
J3q3
2007-08-16
O2007-15177
511.5～527
J3q3
2007-08-17
3.两种粘度计测定数据对比
为了证明DV-Ⅲ+型旋转粘度计、MCR51型流变仪的准确性，研究院实验中心和重油公司同时针对重58井（样品编号：
O2007-12239、O2007-13680）脱水原油进行粘度测试，结果见表4。
表4重58井脱水原油粘度对比
温度℃
重58井（O2007-12239）
重58井（O2007-13680）
粘度mPa.S（研究院）
粘度mPa.S（重油公司）
相对
误差%
粘度mPa.S
（研究院）
粘度mPa.S
（重油公司）
相对
误差%
20
301000
288200
4.34
237000
224000
5.64
30
73824
73530
0.40
58889
58810
0.13
50
7723
7659
0.83
6387
6470
1.29
80
675.7
696
2.96
569.3
614
7.56
100
202
223
9.88
181.4
194
6.71
120
81.9
90.2
9.65
76.1
78
2.47
150
29.8
30.8
3.30
28.2
31
9.46
图1重58井原油（O2007-12239）粘温曲线
图2重58井原油（O2007-13680）粘温曲线
从表3中数据可以看出，对于同一口井相同批次的样品，DV-Ⅲ+型旋转粘度计和MCR51型流变仪所测得的粘度数据相差不大，相对误差都在10%以内，符合SY/T0520—93《原油粘度测定---旋转粘度计法》中再现性规定，即非牛顿流体再现性误差小于20%，牛顿流体再现性误差小于15%。
3.反复剪切后稠油粘度测定数据对比
3.1DV-Ⅲ+型旋转粘度计检测数据对比
为了确定重复剪切对风城稠油粘度数据的影响，研究院实验中心使用VDV-Ⅲ+型旋转粘度计，针对重57井（样品编号：
O2007-14992）脱水原油进行粘度测试，测试条件为：
从30℃→80℃→30℃→80℃→30℃循环升温降温，每隔10℃测定一次粘度值，比较相同温度下粘度的差别，结果见表4～表5。
表4重57井（O2007-14992）原油第一次升温、降温粘度数据表
温度℃
转速
剪切率1/S
粘度（升温）mPa.S
粘度（降温）
mPa.S
相对
误差%
粘度（升温）mPa.S
粘度（降温）
mPa.S
相对
误差%
30
0.5
0.125
1170000
1250000
6.61
1250000
1240000
0.80
40
2
0.5
256000
277000
7.88
267000
264000
1.13
50
8
2
72250
74875
3.57
69625
69375
0.36
60
20
5
23300
24450
4.82
22200
22150
0.23
70
50
12.5
8700
8340
4.23
8280
8280
0.00
80
90
22.5
3722
3722
/
3522
3522
/
备注
第一次升温、降温
第二次升温、降温
图5重57井（O2007-14992）原油两次升温、降温粘温曲线图
从表4～表5中的数据可以看出，重57井脱水原油样品经过重复剪切测试，测得的粘度数值相差不大，同一温度下粘度的相对误差在8%以内，稳定性较好。
3.2PhysicaMCR51型流变仪检测数据对比
重油公司使用MCR51型流变仪，针对重57井（样品编号：
O2007-14992）脱水原油进行粘度测试，测试条件为：
从30℃→80℃→30℃→80℃→30℃循环升温降温，每隔10℃测定一次粘度值，比较相同温度下粘度的差别，确定重复剪切对风城稠油粘度数据的影响，结果见表6～表7。
表6重57井原油（O2007-14992）第一次升温、降温粘度数据表
温度℃
粘度mpa.s（升温）
粘度mpa.s（降温）
相对误差%
20
5480000
5949000
8.21
30
918700
970500
5.48
40
223800
228100
1.90
50
67140
68800
2.44
60
22400
22480
0.36
70
8672
8586
1.00
80
3642
3642
0.00
图6重57井（O2007-14992）原油第一次升温、降温粘温曲线图
表7重57井原油（O2007-14992）第二次升温、降温粘度数据表
温度℃
粘度mpa.s（升温）
粘度mpa.s（降温）
相对误差%
20
5949000
5980000
0.52
30
974200
967400
0.70
40
229100
228400
0.31
50
67930
68190
0.38
60
22650
22590
0.27
70
8730
8601
1.49
80
3676
3676
0.00
图7重57井（O2007-14992）原油第二次升温、降温粘温曲线图
从表6～表7中的数据可以看出，重57井脱水原油样品经过重复剪切测试，测得的粘度数值相差不大，同一温度下粘度的相对误差在9%以内，稳定性也较好。
4.不同时间取得的同一口井样品粘度数据对比
为了确定不同时间取得的同一口井的稠油样品性质是否有差别，选取两次取得的重58井原油样品（样品编号分别为O2007-12239、O2007-13680）和三次取得的风重016井原油样品（样品编号分别为O2007-13681、O2007-14939、O2007-15177），使用DV-Ⅲ+型旋转粘度计在相同条件下测试原油样品粘度数据，结果见表8～表9。
表8两次取得的重58井原油粘度数据表
原油名称
温度℃
粘度mPa.S
O2007-12239
O2007-13680
重58井
20
301000
237000
30
73824
58889
50
7723
6387
80
675.7
569.3
100
202
181.4
120
81.9
76.1
150
29.8
28.2
图8不同取样批次的重58井原油粘温曲线图
表9三次取得的风重016井原油粘度数据表
原油名称
温度℃
粘度mPa.S
O2007-13681
O2007-14939
O2007-15177
风重016井
30
15300000
10700000
7390000
50
523000
420000
319000
80
16313
14647
11674
100
2619
2177
1878
120
734.8
637.4
565.4
150
192.7
163.2
160.5
图9不同取样批次的风重016井原油粘温曲线图
从表8～表9中可以看出，使用DV-Ⅲ+型旋转粘度计测定在不同时间取得的相同井号的原油样品，其粘度数据相差较大，这与不同时间取得的原油样品的性质有关。
5.同一样品在不同放置时间后所测粘度数据比较
为了确定DV-Ⅲ+型旋转粘度计是否具有较好的重复性，选取三次取得的风重016井原油，在相同的温度下重复测定这三个脱水原油样品的粘度，结果见表10～表12。
表10不同时间检测风重016井原油（O2007-13681）粘度数据表
原油名称
样品编号
温度℃
粘度mPa.S
相对误差%
2007-08-28
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