旋转流变仪和实验管道是测试含蜡原油力学特性的主要手段,由于含蜡原油复杂的流变性,不同测量体系下含蜡原油力学特性测试结果并不一致。国内外学者使用两种测量体系测试含蜡原油屈服值时,旋转流变仪测量结果往往是实验管道测试结果的几倍,但两种测量体系之间的联系仍不清晰。为此,本文采用旋转流变仪和实验管道开展流变实验,分析含蜡原油在不同测量体系下动平衡表观粘度等流变参数的变化趋势,同时将旋转流变仪测得的流变参数通过不同流体模型转变为管流压力与流量的关系,并与实验管道测试结果进行比较,发现管流实验值与管流计算值存在差异;胶凝原油属于一种粘弹性流体,胶凝原油现有的管流启动模型忽略了法向应力对管流流动的影响。因此,本文还使用Oldroyd-B粘弹性流体模型,利用Comsol Multiphysics软件研究了粘弹性流体的法向应力对管流流动的影响。主要研究内容和结果如下:本文以胜利原油和苏丹原油为例,分别在流变仪密闭与开式条件下开展静态粘温实验,发现测试结果存在差异。密闭条件下原油的屈服值小于开式条件下原油的屈服值,表观粘度随时间呈现先迅速增加后逐渐趋于不变的现象。相同剪切时间下,密闭条件下表观粘度值小于开式条件下表观粘度值。将流变仪密闭与开式条件下各剪切历史对应的动态平衡表观粘度进行对比,发现轻组分的存在会削弱剪切历史的影响,使原油具有更好的耐剪切性。为了使旋转流变仪和实验管道测试环境更接近,因此选用密闭条件下的流变仪开展实验。本文使用密闭条件下的旋转流变仪和实验管道开展胜利原油的动态和静态粘温实验,静态粘温测试过程施加阶跃剪切速率,得到各剪切速率下的动态平衡剪切应力。实验结果显示,含蜡原油在非牛顿区并不符合幂律流体、屈服-假塑性流体、宾汉姆流体和卡森流体这类与时间无关流体的特性。含蜡原油在非牛顿区虽然未发生胶凝,但可能已经有了与时间有关的粘弹性特征。动态粘温测试时,采用牛顿流体管流管壁处的剪切速率作为流变仪的剪切速率,发现降温速率的存在削弱了剪切历史的影响。本文使用Comsol Multiphysics软件模拟粘弹性流体管流流动过程,发现流体的弹性特征、管径、速度和压力等流动参数均对法向应力大小产生影响。速度边界条件下,流体弹性越强、速度越大、管径越小,管流沿线压力越大,法向应力也越大。