凝胶软物质体系压缩特性测试装置开发
2021-04-27卢兴国丁建华罗小明
实验室研究与探索 2021年3期
卢兴国,丁建华,刘 刚,罗小明,陈 雷
(1.中国石油大学(华东)油气储运工程国家级实验教学示范中心,山东青岛 266580;2.中国石油天然气管道工程有限公司,河北廊坊 065000)
0 引言
压缩性是材料的重要物性参数之一[1-4],在石油工业中,原油的压缩性对原油非稳态流动计量至关重要[1-6]。范砧等[7-8]对我国原油的压缩性开展了一系列测试,给出了计算原油压缩性的公式,并得到了广泛应用和认可,但上述研究主要针对液态原油,未涉及胶凝原油的压缩性。
胶凝原油的压缩性是开展胶凝原油管道非稳态流动过程水力计算的基础,复杂流体的管道启动数值计算中,压缩系数是连续性方程中的关键参数[9-11]。在液态原油压缩性研究的基础上,学者们开展了胶凝态原油压缩性的相关研究。Davidson等[6]在研究原油与黏塑、触变性流体管道启动过程时,均认为连续性方程中的流体压缩系数应根据压力变化量与体积变化量计算获取,但并未讨论流体压缩性特点与测量的具体方法。Liu等[12-14]利用机械密封的压缩舱开展了胶凝原油压缩性研究,结果表明胶凝原油的压缩性与其体积变形量直接相关,但压缩舱尺寸较大,且未讨论压缩舱内的压力分布问题对测试结果的影响;有学者[15-16]通过测试胶凝原油内部超声波速计算了原油的体积弹性模量,但超声波经过胶凝原油内部所引起的体积变形量微乎其微。
胶凝原油作为特殊的软物质,其压缩特性的测试存在一定的难度:①由于自身强度远不如岩石等固体,胶凝原油的体积压缩性测试须在容器内开展;……
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