[发明专利]一种考虑相分离行为的油水乳化体系粘度特性确定方法

说明书

本发明涉及的是一种考虑相分离行为的油水乳化体系粘度特性确定方法，它包括：一、油水乳化体系转相特征识别；二、原始均相状态油水乳化体系含水率与分散相、连续相持率的关系建立；三、油水乳化体系相分离特征参数描述及其相互关系构建；四、考虑相分离行为的油水乳化体系粘度表达；五、某温度混输条件相分离状态下油水乳化体系各相持率及物性的确定。本发明突破将油水乳化液统一当作为均相体系进行表征的瓶颈，从“游离油相‑均相乳液相”、“均相乳液相‑游离水相”及“游离油相‑均相乳液相‑游离水相”等可能的不同分层形式出发，有效构建了适用于不同温度、不同原始含水率条件下描述油水乳化体系粘度特性的数学表达。

技术领域：

本发明涉及的是原油多相体系管道输送工艺技术，具体涉及的是一种考虑相分离行为的油水乳化体系粘度特性确定方法。

背景技术：

供给侧改革背景下油田开发需要结合具体生产过程从多维度探索降投资、控成本的有效途径，其中，油水混输便是油田地面生产系统落实节能降耗、推行降本增效的一种简化工艺模式。特别地，随着油田开发陆续进入中高含水期，以及深海油田的勘探开发，油水混输已成为一种高效而必然的工艺选择(Kang Wanli(康万利)，Liu Guifan(刘桂范)，GuanYu(关宇)，OilGas Storage and Transportation(油气储运)，2006，25(4)：50～54；LiuYang(刘扬)，OilGas Gathering and Transferring(油气集输)，2015)。然而，不同于原油单相体系输送，以油水混输为代表的原油多相体系输送还涉及到油水乳化行为带来的种种问题，如在输送管道内外壁温差及沿程温降变化影响下，油水相发生乳化胶凝及胶凝淤积等生产现象，这些现象所滋生问题对管道安全流动保障的影响程度又密切相关于原油性质、含水分数及流场特征等(Wang Zhihua(王志华)，Liu Yang(刘扬)，Zhang Hongqi(张宏奇)，OilGas Storage and Transportation(油气储运)，2016，35(3)：263～271)。为了应对生产中存在及面临的这些问题，则需要在混输管道设计，尤其是其运行方案制定中进行多目标的优化，而所输送工质油水混合物的粘度特性确定则是开展优化工作的基础和关键(Liu Yang(刘扬)，Optimization Theories and Methodologies for Large-Scale Oiland Gas Network System(大型油气网络系统优化理论及方法)，2019)。更值得一提的是，由于油井操作、管线维护、井站协调控制及不可预见突发性生产事故等带来的混输管道停输已不再罕见(Zhang Jinjun(张劲军)，Yu Bo(宇波)，Yu Pengfei(于鹏飞)，Han Dongxu(韩东旭)，Petroleum Science Bulletin(石油科学通报)，2016，1(1)：154～163)，这里，如果管道允许最长停输时间的预估需要首先识别输送工质的胶凝过程特性，那么管道再启动压力的预估则需要首先确定用以表征输送工质流动能力的粘度特性。