一种利用稠油组分定量表征屈服应力的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用稠油组分定量表征屈服应力的方法，包括以下步骤：分离获得原始稠油中四组分，将四组分分别加入到原始稠油中得到复配稠油；分离并测定复配稠油中四组分的相对含量；测定复配稠油的流变曲线，并获得屈服应力；对所述复配稠油中四组分的相对含量、温度以及屈服应力进行多元回归，得到屈服应力组分关系；利用所述屈服应力组分关系，获得待测稠油所对应的屈服应力值。通过本发明专利技术方法，可以直接测量组分含量再计算得到屈服应力，这种间接获取屈服应力的方法，除去了相对复杂的测量流变曲线的过程；且本发明专利技术所得的经验公式中复相关系数达到0.9076，线性相关程度密切，对稠油性能表征具有良好的借鉴意义。稠油性能表征具有良好的借鉴意义。稠油性能表征具有良好的借鉴意义。

【技术实现步骤摘要】
一种利用稠油组分定量表征屈服应力的方法


[0001]本专利技术涉及稠油组分表征领域，具体涉及一种利用稠油组分定量表征屈服应力的方法。

技术介绍

[0002]屈服应力是描述流体流变性的一个重要参数，主要是体现流体弹性强度的指标。当流体在剪切应力作用下，随着剪切应力的增加，流体从塑性变形的蠕动状态到连续变形的流动状态，从蠕动到流动所对应的剪切应力临界值称之为屈服应力。存在屈服应力的主要原因在于流体体系内部分子结构强度所决定，对于稠油胶体体系，由于蜡晶、胶质、沥青质这种大分子物质使得体系内部分子构成三维空间网状结构，这种结构的强度非常强，只有在外力作用下破坏这种三维空间网状结构时，稠油胶体体系才会发生流动，因此稠油的屈服应力通常难以表征。
[0003]另外，屈服应力除了与流体结构强度有关，与流体受力后的动力学特性也有关。因此，期望获得一种利用稠油组分定量表征屈服应力的方法，其对稠油性能表征存在重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种利用稠油组分定量表征屈服应力的方法，解决现有技术中稠油的屈服应力难以进行表征的技术问题。
[0005]为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种利用稠油组分定量表征屈服应力的方法：
[0006]包括以下步骤：
[0007]S1、分离获得原始稠油中四组分，将四组分分别加入到原始稠油中得到复配稠油；
[0008]S2、分离并测定复配稠油中四组分的相对含量；测定复配稠油的流变曲线，并获得屈服应力；
[0009]S3、对所述复配稠油中四组分的相对含量、温度以及屈服应力进行多元回归，得到屈服应力组分关系；
[0010]S4，利用所述屈服应力组分关系，获得待测稠油所对应的屈服应力值。
[0011]进一步地，四组分为饱和烃、芳香烃、胶质与沥青质。
[0012]进一步地，步骤S1和步骤S2中的分离均采用四组分分离法。
[0013]进一步地，四组分分离法的具体步骤包括：
[0014](1)利用正庚烷处理原始稠油或复配稠油，分离出沥青质和可溶质；
[0015](2)可溶质通过活性Al2O3的吸附色谱柱分离，用正庚烷冲洗得到饱和烃，苯冲洗得到芳香烃，苯
‑
乙醇冲洗得到胶质。
[0016]进一步地，步骤S2中在分离后通过干燥称重获得复配稠油中四组分的相对含量。
[0017]进一步地，屈服应力组分关系包括经验公式：
[0018]lnτ＝1687.01*Sa+1687.10*Ar+1688.08*Rs+1688.79*As
‑
0.6541*T
‑
168698.3
[0019]其中，τ为屈服应力；Sa为饱和烃含量，％；Ar为芳香烃含量，％；Rs为胶质含量，％；As为沥青质含量，％；T为温度，℃。
[0020]进一步地，步骤S1中，制备复配稠油过程中，四组分的添加量均为原始稠油质量的2～20％。
[0021]进一步地，步骤S2中采用流变仪测量复配稠油在室温至70℃条件下的流变曲线。
[0022]进一步地，步骤S3中利用matlab软件进行多元回归。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0024]本专利技术通过研究组分含量、温度和屈服应力之间的关系，然后对屈服应力与组分、温度之间的关系进行多元回归，对稠油组分与屈服应力间关系进行定量表征，利用不同油田的组分和温度数据代入该表征关系中，可以计算出屈服应力。通过本专利技术方法，可以直接测量组分含量再计算得到屈服应力，这种间接获取屈服应力的方法，除去了相对复杂的测量流变曲线的过程；且本专利技术所得的经验公式中复相关系数达到0.9076，线性相关程度密切，对稠油性能表征具有良好的借鉴意义。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的流程框图；
[0026]图2是本专利技术四组分分离流程图；
[0027]图3是本专利技术不同温度下饱和烃含量与屈服应力的关系曲线；
[0028]图4是芳香烃含量与屈服应力关系曲线图；
[0029]图5是胶质含量与屈服应力关系曲线图；
[0030]图6是沥青质含量与屈服应力关系曲线图；
[0031]图7是本专利技术组分公式计算值与实测值。
具体实施方式
[0032]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0033]屈服应力值可以直接通过流变仪进行测量，但流变仪本身价格昂贵，且容易受场地限制；相比较而言，稠油组分的测定可以直接通过四组分分离法进行分离，再通过称重即可获得，步骤简单。
[0034]基于此，本专利技术提供了一种利用稠油组分定量表征屈服应力的方法，主要研究稠油屈服值与粘度、组分、温度的关系，由于屈服应力值的获取方法很多，并且每种方法得到的屈服应力值之间差别很大，本专利技术中屈服应力值的获取主要选用宾汉流变方程进行拟合回归得到，对于屈服应力的表征公式是基于宾汉流变方程回归拟合结果进行多因素回归得到，保证最终所得公式的线性相关性。
[0035]参见图1，本专利技术方法包括如下步骤：
[0036]S1、采用四组分分离法获得原始稠油中饱和烃、芳香烃、胶质与沥青质四组分，将四组分分别按一定比例加入到原始稠油中得到复配稠油；
[0037]S2、采用四组分分离法分离并测定复配稠油中四组分的相对含量；测定复配稠油的流变曲线，由流变曲线获得屈服应力；
[0038]S3、对复配稠油中四组分的相对含量、温度以及屈服应力进行多元回归，得到屈服应力组分关系公式；
[0039]S4，利用所述屈服应力组分关系，获得待测稠油所对应的屈服应力值。
[0040]优选地，步骤S1中原始稠油和步骤S2中复配稠油四组分分离法均采用色谱柱四组分分离的方法，参考标准为NB/SH/T 0509
‑
2010石油沥青四组分测定法；且步骤S2中在分离后通过干燥称重获得稠油中饱和烃、芳香烃、胶质与沥青质的相对含量，如图2所示，具体包括以下步骤：
[0041](1)利用正庚烷处理稠油，分离出沥青质(不溶物)和可溶质(滤液)；
[0042](2)可溶质通过活性Al2O3的吸附色谱柱分离，用正庚烷冲洗得到饱和烃，苯冲洗得到芳香烃，苯
‑
乙醇冲洗得到胶质；
[0043](3)将收集的各组分进行溶剂蒸馏处理，干燥后称重并计算含量。
[0044]优选地，步骤S1中，复配稠油中各组分的添加量均为原始稠油质量的2～20％；更进一步优选为5～20％。
[0045]优选地，步骤S2中采用流变仪测量复配稠油在室温至70℃条件下的流变曲线。
[0046]优选地，步骤S3中利用matlab软件进行多元回归。
[0047]下面通过具体的实施例对本专利技术做进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用稠油组分定量表征屈服应力的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、分离获得原始稠油中四组分，将四组分分别加入到原始稠油中得到复配稠油；S2、分离并测定复配稠油中四组分的相对含量；测定复配稠油的流变曲线，并获得屈服应力；S3、对所述复配稠油中四组分的相对含量、温度以及屈服应力进行多元回归，得到屈服应力组分关系；S4，利用所述屈服应力组分关系，获得待测稠油所对应的屈服应力值。2.根据权利要求1所述的利用稠油组分定量表征屈服应力的方法，其特征在于，所述四组分为饱和烃、芳香烃、胶质与沥青质。3.根据权利要求2所述的利用稠油组分定量表征屈服应力的方法，其特征在于，步骤S1和步骤S2中的分离均采用四组分分离法。4.根据权利要求3所述的利用稠油组分定量表征屈服应力的方法，其特征在于，四组分分离法的具体步骤包括：(1)利用正庚烷处理原始稠油或复配稠油，分离出沥青质和可溶质；(2)可溶质通过活性Al2O3的吸附色谱柱分离，用正庚烷冲洗得到饱和烃，苯冲洗得到芳香烃，苯
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乙醇冲洗得到胶质。5.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯文丽，朱心怡，张文艳，郭伟泽，喻高明，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：