GB/T 28910-2026 原油流變性測定方法

范圍
本文件描述了采用旋轉法、細管法、落球法及多孔介質法測定原油流變性的實驗原理，規定了黏度、流變曲線、黏度曲線、黏溫曲線、屈服值、反常點等原油流變性特征參數測定的實驗設備、實驗準備、測定步驟、數據處理以及實驗報告等技術要求。
本文件適用于原油流變性的測定，原油乳狀液流變性的測定參照執行。

術語和定義
下列術語和定義適用于本文件。
流變性  rheological properties
流體在外力作用下發生變形和流動的性質。
剪切速率  shear rate
流體流動時相鄰層之間相對運動的相對形變對時間的變化率。
剪切應力  shear stress
流體相對運動時相鄰層之間單位面積上的相互作用力。
動力黏度  dynamic viscosity
流體在一定剪切應力下流動時內摩擦力的量度。
注: 其值為剪切應力和剪切速率之比。
運動黏度 kinematic viscosity
流體在重力作用下流動時內摩擦力的量度。
注: 其值為相同溫度下流體的動力黏度與其密度之比。
流變曲線  flow curve
在一定溫度、壓力下，流體的剪切應力與剪切速率之間的關系曲線。
黏度曲線  viscosity curve
在一定溫度、壓力下，流體的動力黏度與剪切速率之間的關系曲線。
黏溫曲線  viscosity-temperature curve
在一定剪切條件下，流體的動力黏度隨溫度的變化曲線。
屈服值  yield value
在一定溫度、壓力下，原油開始流動時所需的最小剪切應力。
反常點  anomalistic point
原油呈現牛頓流體特性的溫度。

實驗原理
旋轉法
旋轉法的測量系統(如同軸圓筒、單圓筒和錐板)通過相對旋轉運動來測定流體的黏度。在同軸圓筒系統中，轉子浸入被測樣品中，與外部杯筒形成環形間隙；在單圓筒系統中，圓柱形測量探頭置于盛放被測流體的容器中；在錐板系統中，被測樣品置于錐板與平板之間。當其中一個部件(如轉子或上錐板)旋轉時，由于流體的黏滯作用，會對另一部件(如杯筒或下平板)產生扭矩。流體的黏度越大，扭矩越大。通過測量旋轉部件的角速度及被動部件所受的扭矩，得到剪切應力與剪切速率，進而得到被測樣品的流變性特征參數。
細管法
在忽略滑脫效應和端點效應的前提下，應用哈根-泊肅葉(Hagen-Poiseuille)理論，通過測量被測樣品在細管中的流動特性計算原油動力黏度。常用的細管法分為重力細管法和高壓細管法，其中重力細管法是依靠細管入口與出口液面高度差，使其流過細管，測定一定量的被測樣品通過細管所需的時間，計算出被測樣品的運動黏度；高壓細管法在恒溫、恒速或恒壓條件下，被測樣品通過細管，測定細管兩端的壓差和流量，計算剪切應力、剪切速率，得到該條件下被測樣品的流變性特征參數。
落球法
小球在液體中下落時，小球受到3個力的作用: 重力、浮力及黏滯阻力。由于附著于球面的液層與周圍其他液層之間存在著相對運動，小球下落的速度與受到的黏滯阻力大小有關。當小球做勻速直線運動時，3力達到平衡，求得小球受到的黏滯力，進而得到被測樣品的動力黏度。
多孔介質法
在忽略滑脫效應和端點效應的前提下，應用Rabinowitsch理論，當被測樣品以恒速或恒壓通過多孔介質時，測定進出口兩端的壓差和流量，計算剪切應力、剪切速率，得到該條件下被測樣品在多孔介質中的流變性特征參數。

實驗設備
重力細管黏度計
玻璃毛細管黏度計: 規格選擇按照 GB/T 10247 的規定執行。
溫度控制單元: 控溫精度±0.1℃。
密度計: 分度值不低于0.001g/cm3。
計時器: 分辨率不大于0.01s的秒表或其他計時設備。

黏度測定
細管法
重力細管法
脫氣原油樣品在測試溫度下的密度按照 GB/T 1884 或 GB/T 13377 或 SH/T 0604 的方法進行測量。
SH/T 0604-2000 原油和石油產品密度測定法(U形振動管法)


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