基于顯微觀測(cè)的含蠟原油分形特性研究.pdf

1、我國(guó)所產(chǎn)原油大多為含蠟原油,其流變性復(fù)雜,管輸能耗高。在析蠟點(diǎn)以下溫度,原油的析蠟量、蠟晶的形態(tài)和結(jié)構(gòu)是影響含蠟原油流變性的主要內(nèi)因。近年來,國(guó)外研究者開始借助膠體懸浮液體系儲(chǔ)能模量的標(biāo)度模型對(duì)蠟晶形態(tài)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分形描述,國(guó)內(nèi)也有研究者直接基于顯微圖像進(jìn)行蠟晶的量化研究。因此本文結(jié)合分形理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)觀察,對(duì)南陽(yáng)原油微觀結(jié)構(gòu)的分形特性進(jìn)行了更為深入的研究,并對(duì)不同處理?xiàng)l件下含蠟原油低溫流變性與蠟晶微觀特性的關(guān)系作了進(jìn)一步的探討。

2、　　 本文主要采用顯微鏡成像系統(tǒng)和圖像處理軟件分析了閾值大小、放大倍數(shù)、視場(chǎng)選區(qū)位置等對(duì)原油微觀結(jié)構(gòu)定量研究結(jié)果的影響,對(duì)各因素的影響機(jī)理進(jìn)行了探討。以分形原理為基礎(chǔ)提出了直接基于顯微觀測(cè)圖像的三種分形模型,即基于盒維數(shù)的蠟晶分布模型、粒徑分布分形模型和基于面積-周長(zhǎng)法的形態(tài)分形模型,得到能更全面描述蠟晶微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)的量化表征參數(shù)—分形維數(shù)。實(shí)驗(yàn)研究了四種含蠟原油結(jié)晶過程中的微觀分形特性,進(jìn)而分析了各分形維數(shù)所表征的意義,結(jié)果表明蠟晶

3、的大小、形態(tài)和分布均具有分形特性。此外,本文又根據(jù)影響原油中石蠟結(jié)晶的幾大因素(熱歷史、降溫速率、加劑),對(duì)南陽(yáng)原油進(jìn)行不同條件的處理,得出了不同處理?xiàng)l件下蠟晶的分形特性,深入分析了蠟晶形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)原油宏觀流變性的影響機(jī)理。最后,為減小各參數(shù)的“信息重復(fù)”對(duì)原油微觀特性理論研究的難度,采用主成分分析法對(duì)蠟晶參數(shù)進(jìn)行降維處理,結(jié)果表明前三個(gè)主成分足以表征蠟晶的微觀結(jié)構(gòu)特征,為進(jìn)一步研究含蠟原油微觀機(jī)理,建立宏觀流變性與微觀結(jié)構(gòu)的量化關(guān)系起到