定义

原油剪切速率是指原油在管道或其他设备中流动时，相邻层面的流体因速度差而产生的变形程度。它衡量了流体在流动过程中承受剪切力的能力。

计算公式

原油剪切速率（γ）可以通过以下公式计算：

γ = (4 Q) / (π D H)

其中：

• Q：流量率（m³/s）
• D：管道内径（m）



• H：液柱高度或管道高度（m）

重要性

原油剪切速率对于理解和优化原油管道输送过程至关重要。它影响以下因素：

• 流体粘度：高剪切速率会导致流体粘度降低，从而提高管道输送效率。
• 压降：高剪切速率会增加压降，需要更大的泵送压力。
• 剪切应力：高剪切速率会产生更大的剪切应力，可能会导致管道部件磨损。
• 沉淀和油水分离：低剪切速率有利于沉淀和油水分离，而高剪切速率可以防止这些现象。

影响原油剪切速率的因素

影响原油剪切速率的因素包括：

流量率：流量率越高，剪切速率越大。

管道尺寸：管径越小，剪切速率越大，因为流体的速度梯度更大。

流体粘度：高粘度流体（例如重质原油）的剪切速率较低。

控制原油剪切速率

控制原油剪切速率对于优化管道输送至关重要。一些控制方法包括：

调节流量率：通过调整泵送速度来调节流量率，从而影响剪切速率。

调整管道尺寸：选择适当的管道内径，以实现所需的剪切速率。

使用剪切稀释剂：添加剪切稀释剂，例如轻质溶剂，可以降低流体的粘度，从而降低剪切速率。

测量原油剪切速率

原油剪切速率可以通过以下方法测量：

激光多普勒测速仪（LDV）：LDV 测量流体颗粒的速度，从而确定剪切速率。

旋转粘度计：旋转粘度计测量流体在旋转圆筒之间的剪切阻力，从而计算剪切速率。

超声多普勒测速仪（UDV）：UDV 使用超声波来测量流体粒子的速度，从而确定剪切速率。

了解原油剪切速率及其影响因素对于优化管道输送，确保高效、安全的作业至关重要。通过控制剪切速率，可以最大限度地提高管道输送效率，同时减轻管道部件的磨损和沉淀的风险。