物件受外力作用,当其内部的应力超过物件材料的屈服点后所产生的应变称为屈服应变。物件发生屈服应变时,即使在外力不增加的情况下,其应变也将持续增加。一般情况下,物体在受力过程中,将开始产生显著的塑性应变。屈服应力和屈服应变则几乎不随剪切率的变化而变化，且此时测得的屈服应变和控应力加载方式下测得的屈服应变接近。
屈服特性是胶凝含蜡原油重要的低温流变性之一。目前国内外学者对该问题的研究主要集中在屈服应力这一方面，而对屈服应变的研究较少。使用控应力流变仪，采用不同的控应力加载条件和恒剪切率加载条件，研究了大庆原油静态降温后的屈服特性。控应力加载的实验结果表明，对于同一结构强度的胶凝含蜡原油，其屈服应变与应力加载方式的关系不明显，处于一个比较窄的范围内；而屈服应力与应力加载方式有关，随着应力加载速率的增大而增大。在控剪切率的实验中，对于同一结构强度的胶凝含蜡原油，当剪切率大于0.1s-1 时，屈服应力和屈服应变均随着剪切率的增大而增大。
含蜡原油在析蜡点温度以下会析出蜡晶，当析出蜡晶的浓度增大到一定程度时(一般占原油体积分数的1%~4%)，絮凝蜡晶之间的范德华力使得蜡晶相互连接，形成类似于凝胶状，具有高孔隙度的刚性三维网络结构。同时将液态油相包裹在三维网络结构中，使原油胶凝而失去流动性。此时，胶凝含蜡原油具有粘弹、屈服、触变等复杂的低温流变性。屈服特性是胶凝含蜡原油重要的低温流变性之一。对胶凝含蜡原油屈服特性的研究，有助于更深入地了解胶凝含蜡原油的流变力学行为，同时对输油管道的停输再启动具有重要的指导意义。
目前国内外学者对该问题的研究主要集中在屈服应力这一方面，对屈服应力的研究比较深入；对于屈服应变的研究较少，仅得到了一些定性的结论，而对屈服应变的变化规律的认识还很贫乏。本研究使用控应力流变仪，采用不同的应力加载方式（恒应力加载、应力匀速加载、应力阶跃加载）和恒剪切率加载的方式，详细研究了两种含蜡原油静态降温后的屈服特性。
应力加载实验使用奥地利Anton Paar 公司的Rheolab QC 旋转流变仪，恒剪切率加载加载实验使用德国Hakke 公司的RS 150 流变仪，Rheolab QC 旋转流变仪采用CC27 P6 测量系统，RS 150 流变仪采用Z41 Ti 同轴圆筒测量系统。流变仪均配备德国Julabo 公司生产的F32-ME 型程控水浴进行温度控制，控温精度为±0.1℃。
为消除油样对热历史和剪切历史的记忆效应，对油样进行了预处理。具体做法为：将盛有原油的蓝盖瓶放入80℃的恒温水浴中加热2 h，使瓶内原油借助热运动达到均匀状态，随后关掉水浴，让其自然冷却至室温，并在室内阴凉条件下存放48 h，作为实验的基础油样。
将盛有经过预处理油样的50 ml 蓝盖瓶，放入到60℃的恒温水浴中，加热30 min。然后将油样装入已预热至60℃的流变仪圆筒系统中。随后以0.5℃/min 的降温速率降至34℃。恒温90 min 后，启动流变仪分别进行不同条件的应力加载实验和剪切率加载实验。
恒应力加载的实验结果表明，当恒定应力较小时（14Pa），在实验的3h 时间范围内，观察不到屈服现象的发生；当恒定应力较大时（30Pa），随着应力的加载，剪切应变急剧增加，原油瞬间屈服；而当恒定应力大小在这两者之间时，当剪切应变约为0.21 时，原油屈服，但随着加载应力的增大，屈服所需要的时间缩短。
应力匀速加载的实验结果表明，随着应力加载速率的增大，原油达到屈服的时间逐渐缩短。且随着应力加载速率的增大，原油的屈服应力近乎线性地增大，而屈服应变处于一个较窄的范围内（0.19~0.22），与应力加载速率的关系不明显。
应力阶跃加载的实验结果表明，原油的屈服应力随着平均应力加载速率（应力阶跃幅度与单阶作用时间的比值）的增大而单调增加；其屈服应变处于一个较窄的范围内（0.21~0.24），与平均应力加载速率的关系不明显。
恒剪切率加载的实验结果表明，当剪切率大于0.1 s-1 时，大庆原油的屈服应变及屈服应力均随着剪切率的增大近乎线性地增大。而当剪切率不超过0.1 s-1 时，随着剪切率的增大，大庆原油的屈服应变几乎不变，处于0.22~0.23 之间的范围内，这和控应力加载方式下的屈服应变比较接近；而其屈服应力也几乎不变，落在27.96~29.26Pa 之间的范围内。
（1）控应力加载的实验结果表明，对于同一结构强度的胶凝含蜡原油，其屈服应变和应力加载方式的关系不明显，处于一个比较窄的范围；而其屈服应力和应力加载方式有关，并随着应力加载速率的增大而增大。
（2）在控剪切率的实验中，对于同一结构强度的胶凝含蜡原油，当剪切率大于0.1 s-1 时，屈服应力和屈服应变均随着剪切率的增大而增大；当剪切率不超过0.1 s-1 时，屈服应力和屈服应变则几乎不随剪切率的变化而变化，且此时测得的屈服应变和控应力加载方式下测得的屈服应变接近。
温馨提示：
