407原油组分的性质与结构对其粘度的影响与在线粘度计(黏度)

1、407-原油组分的性质与结构对其粘度的影响与在线粘度计(黏度-)_图文第卷第期年月新疆石油地质文章编号：原油组分的性质与结构对其粘度的影响刘海波，郭绪强中国石油大学高压流体相平衡实验室，北京摘要：粘度是流体的重要物理性质之一，其数值的准确与否对制定油气田开发政策以及选用化工别离技术都具有重要意义。考察了现有粘度模型对原油粘度的计算精度，发现其预测误差都较大。在此根底上，提出利用四组分实验的数据将原油阳性组分分割成饱和烃、芳烃、胶质、沥青质等个假组分进行原油特征化的方法，以更准确地描述原油阳性组分中不同性质与结构对原油粘度的影响。关键词：原油；组分；粘度中图分类号：文献标识码：原油粘度反映原油在

2、流动过程中内部的摩擦阻力。地层原油的粘度直接影响原油在地下的运移和流动。在油田开发过程中原油的粘度决定原油地层中的渗流能力，而在输送过程中，也影响它在管道中的流动能力。因而，了解原油的粘度特点，对准确计算油井的产能、确定采用提高原油的采收率以及原油的集输技术等都有重要的意义，所以有必要对原油粘度计算模型及其适用性进行研究。的动力学模型，应用该理论推导出的方程是传递性质的显函数，各种传递性质均可通过方阱势能模型参数及径向分布函数进行计算，文献应用该模型计算所得的结果说明，该模型可用于描述氩在整个液态范围内的粘度。文献，在实测的及粘度数据根底上建立了一个普遍化的方阱参数关联式，将粘度理论方程扩展到

3、非烃类液体及注：体系。该模型可应用于非极性液体的粘度计算，但预测范围只限于液相，而油气藏流体在流动中相态常常发生变化，这就要求粘度模型能对气、液相同时进行预测，因此该关联式在实际应用中有一定局限性。文献就注意到等温下：的图与等压下的灿图有一定的相似性。但这一发现很长时间未得到人们的重视。直到年，文献首次建立了基于原油粘度计算模型的研究现状文献，考虑了溶解气油比和地面脱气油的相对密度，建立了油层粘度关联式。由于油藏流体的组成对粘度的影响很大，所以它不能对每个油藏流体的粘度进行准确地估计。文献建议使用经改良的文献的关联式，其气体和液体粘度弘通过比照密度的四次多项式来表达。此关联式将粘度表示为比照密

4、度的函数，使粘度的计算值对密度的取值非常敏状态方程的计算烃类气、液相粘度的统一模型。尽管这一模型对油藏粘度的计算结果并不令人满意，但它给人们提供了一条崭新的思路。此后，文献基于四参数状态方程，文献，基于三参数状态方程，文献，基于状态方程，分别建立了各自对应的粘度模型，并应用于油气藏流体粘度的计算，均取得了一定的成功。其中，粘度模型预测结果在总体上比其他模型要好的多，但在预测较重质原油粘度时，预测精度仍然较差。基于状态方程的粘度模型有很多的优点，但也存在一些缺乏，还有待于进一步的提高。年，文献建立了摩擦理论为根底的粘度模型。此粘度模型与其他模型的不同之处在于把粘度作为流体的机械特性而不是流体的流

5、动特性，因感。密度主要来源于实验和计算，但对高压下的流体大多数情况须依赖于计算。因此流体密度的误差直接影响粘度计算值的准确性。文献提出一个基于对应状态理论的模型，把比照粘度“用比照压力。和比照温度瓦来表示。此模型对注气油藏流体的预测精度较差。文献建立了一个用于描述方阱流体传递性质收稿日期：修订日期：一卜 作者简介：刘海波一，男，内蒙占赤峰人，在读硕士研究生，化学工程，万方数据新疆石油地质钽此，流体的粘度可以分为稀薄气体相和摩擦相。年，在摩擦理论的根底上建立了单参数粘度模型，主要对摩擦相粘度进行了单参数拟合。该模型计算步骤过于复杂，状态方程的计算精度对其预测精度有直接的影响，应用于轻质油粘度的计

6、算时，其预测精度比拟令人满意；但应用于重质油时，误差比拟大，需要特定参数，所以该模型不具有普遍性。文献，各自利用地面脱气原油粘度等参数建立关联式来预测地层原油粘度，但这些关联式只适用于本油田的预测，没有普遍性。文献把温度、压力以及原油组成进行拟合建立了关联式，对于油藏压力不太高的非重油的预测精度较高，但此关联式应用于不同地域流体的粘度预测时，须针对不同的情况重新进行参数的拟合。本文选择文献，提出的关联式模型、摩擦理论模型和状态方程模型，对口油井个层位个数据点进行粘度计算，个模型对大多数油层原油粘度预测的误差都很大，总平均误差在以。现今的粘度模型，大多数没有考虑到分子结构对于粘度的影响，所以在预

7、测阳性组分大的原油粘度时，误差相对都比拟大。因为所有的粘度模型应用于原油或者含有重油体系粘度的计算时，都必须要讨论分子中碳原子个数大于或的烃或组分的处理问题，由于过去在分析数据和分析手段等各方面的限制，所有的粘度计算方法中都是将十或，馏分当作一个组分来处理，即便有的模型将或，馏分分成个或个组分来处理，也都是当作统一类的组分看待，即这个或者个假组分并没有体珊陛质与结构上的特征。粘度与组分性质和结构之间的关系粘度反映的是流体内局部子之间的摩擦力，不言而喻，它必然与分子的大小和结构有密切的关系。在一般情况下，化合物的相对分子质量越大，其粘度也越大。同时，当相对分子质量相接近时，具有环状结构的分子粘度

8、大于链状结构的分子粘度，而且分子中的环数越多，其粘度值也越大。此外，当烃类分子中的环数相同时，其侧链越长那么其粘度也越大。表中的数据说明，原油中沥青质一胶质对于原油粘度有着重大的影响，胶质一沥青质含量多，增大了液体分子的内摩擦力，使原油粘度增大，甚至出现非牛顿流体的粘滞特性。从表可以看出，在相同的温度下，苯的粘度是正己烷的倍，而环己烷的粘度又是苯的倍，最大粘度是最小粘度的。倍，这说明，在粘度的计算中必须考虑组分的结构。否那么必然会使粘度计算的万方数据表大庆、胜利油田脱气原油粘度井号鬻嫠嚣雾，。嚣曼，井号黎翟嚣娑，。然，葡萄花坨一查树岗管一喇嘛庙辛一辛一辛一数据来源：?油气物理学?，化学上业出版

9、社出版表同碳数烃类流体的粘度组分粘度组分粘度，一二甲荩丙烷一环己烷一甲基丁烷一正庚烷正己烷甲苯苯精度降低。从表可以看到，沸点相近的个组分的粘度相差很大，最大者粘度为最小者粘度的倍。密度相近的不同组分的粘度相差也比拟大表。表相近沸点烃类的粘度组分誉粘度组分瀚粘度苯，二甲基戊烷环已烷表密度相近的不同组分的粘度以上的结果说明，在普通原油和重油的分析过程中广泛采用的用高温模拟蒸馏得到的馏出分率对沸点的关系，并不能很好的代表组分的性质，这种分布关系对于流体的密度、饱和压力等相行为的计算可能非常有用和有效，或者是像密度等这些参数的变化范围较小，掩盖了性质或结构的差异。但对于粘度的计算如果还用类似的方法处理

10、，就可能会产生很大的误差。特别是重油中还含有相当数量的芳烃、胶质和沥青质，这些组分的粘度在数量级上可能都有差异，所以必须对重油中对粘度影响比拟大的组分的影响表达出来，对于十或榴分至少要划分为个组分来处理，即饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质，而不能仅仅表示成碳数的变化。文献通过对原油组成对粘度影响的灰色关联分析说明，原油组成对其粘度影响的重要程度顺序为：镍钒胶质残碳沥青质氮硫石蜡。文献提出用度代替度来关联重油粘度。也说明将阳性组分分割成饱和烃、芳烃、胶质、沥青质个假组分来进行原油的特征化计算，对于提高粘度预测精 第卷第期刘海波等：原油组分的性质与结构对其粘度的影响度是很有可能的。，：结论考察了现有模

11、型对原油粘度的计算精度，对其计算过程中共同存在的问题进行了分析，认为对原油阳性组分单纯依靠提高切割的个数不可能提高粘度的计算精度。，：，通过分析粘度与结构之间的关系，提出了利用四组分实验的数据将阳性组分分割成饱和烃、芳烃、胶质、沥青质个假组分来进行原油的特征化计算，进而提高粘度计算精度的新思路。王利生，郭天民基于状态方程的统一粘度模型化工学报英文版，：王利生油气粘度及相态行为新模氆的开发石油大学博士论文，郭绪强常规及特殊油气藏流体高压下相行为和传递性质的研究石油大学博士论文，参考文献：，：，【，：，：，：，哺，：，：，：【，苏继红，易斌，史继忠确定地层原油粘度的经验方法石油勘探与开发，：张忠民

12、，肖安成，浦晓玲等地层原油与地面原油关系研究油气田地面工程，：，：，：，：，：【，：敬加强，罗平亚，朱毅飞原油组成对其粘度影响的灰色关联分析油气刚地面丁程，：，杜连贵，郭天民半理论粘度模型应用于油藏原油化二学报，：杜连贵油藏原油及其注：体系高压相态行为及粘度的研究石油大学博士论文，：，；：苫，：；万方数据 原油组分的性质与结构对其粘度的影响 作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：刘海波， 郭绪强， LIU Hai-bo， GUO Xu-qiang中国石油大学高压流体相平衡实验室,北京,102200新疆石油地质XINJIANG PETROLEUM GEOLOGY2021,29(3)

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19、shid S;Houache O;Abdul-Wahab S A New correlating parameter for the viscosity ofheavy crude oils 2006 本文读者也读过(10条)1. 鹿守亮.田燕春.王明宏.杨林 原油组分对驱油体系界面性质影响的研究期刊论文-大庆石油地质与开发2005,24(6)2. 范维玉.宫传廷.南国枝.陈树坤.肖建洪.李水平 稠油组分油水界面zeta电势及其影响因素研究期刊论文-石油大学学报(自然科学版)2003,27(4)3. 程亮.邹长军.杨林.江四虎.蒲远洋.CHENG Liang.ZOU Chang-jun.YANG Lin.JIANG Si-hu.PU Yuan-yang 稠油化学组成对其粘度影响的灰熵分析期刊论文-石油化工高等学校学报2006,19(3)4. 李大东.张青.Li Dadong.Zhang Qing 21世纪的炼油技术期刊论文-当代石油石化2002,10(12)5. 张廷山.霍进.兰光志.彭通曙.姜照勇.武海燕 微生物组合对原油性质影响的现场试验期刊论文-新疆石