Вязкость нефти. Вязкость – свойство жидкости или газа оказывать сопротивление перемещению частиц при движении. Вязкость – это свойство материала поглощать механическую энергию, не разрушаясь. Различают динамическую (абсолютную), кинематическую и относительную вязкость
Динамическая вязкость ( μ ) определяется величиной сопротивления в Па*с, мкПа*с (пуаз) взаимному перемещению двух слоев жидкости с поверхностью 1 м2, при относительной скорости перемещения 1 м/с под действием силы 1 Н. Вязкость нефти находится в пределах 0,2 – 2000 мкПа*с. Наиболее распространены нефти с вязкостью 0,8 – 50 мкПа*с. Вязкость дистиллированной воды при 20 0С равна 1,001 мкПа*с.
Динамическая вязкость измеряется в технической системе единиц в (кг*сек) / м2. В системе CGS вязкость измеряется в г / (см*сек2) и называется пуазом.
Кинематическая вязкость(ν) – это отношение динамической вязкости жидкости к её плотности: ν = μ / ρ. Единица кинематической вязкости в технической системе единиц – м2/с, в системе CGS – см2 / сек (стокс).
Относительная вязкость (μо) выражается отношением динамической вязкости нефти к вязкости воды: μо = μ / μв
Например: 1) μ = 4,0; μв = 0,4мкПа*с ; μо = 10;
2) μ = 5,0; μв = 1,7 мкПа*с ; μо = 3,0;
В приведенном примере видно, что несмотря на большую вязкость нефти во втором случае, относительная вязкость её меньше более чем в три раза, а значит, условия вытеснения нефти будут более благоприятные.
Наименьшей вязкостью обладают парафиновые, наибольшей - нафтеновые углеводороды. Вязкость нефти уменьшается с повышением количества растворенного газа, увеличением температуры, повышением давления до давления насыщения (рисунок 3.1).Вязкость нефти зависит от состава и природы как самой нефти, так и растворенного в ней газа. При растворении азота вязкость увеличивается, углеводородных газов – уменьшается. В пластовых условиях вязкость нефти в десятки раз меньше, чем сепарированной нефти. Вязкость нефти определяют вискозиметром.
 |
Сжимаемость нефти. Под действием внешнего давления нефть изменяет свой объем. Коэффициент сжимаемости (упругости) bn характеризует относительное изменение единицы объема нефти при изменении давления на единицу
bn = (-1 /V) (DV / Dp),
где V – исходный объем , DV– изменение объема, Dp – изменение давления нефти
Коэффициент сжимаемости нефти зависит от ее состава, температуры и давления. Нефти, не содержащие растворенного газа, имеют низкий коэффициент сжимаемости около (4 – 7) 10–10 м2/Н. Легкие нефти с растворенным газом имеют bn равный 140 ×10 –10 м2/Н. Коэффициент сжимаемости увеличивается с увеличением температуры и уменьшением пластового давления. В условиях близких к критическим, нефти обладают высокими коэффициентами сжимаемости.
Объемный коэффициент (усадка). Оценка количества растворенного в нефти газа определяется объемным коэффициентом b, который определяет отношение объема нефти в пласте Vпл к ее объему при атмосферном давлении и дегазации Vдег :
b = Vпл / Vдег
При снижении пластового давления объемный коэффициент незначительно увеличивается в связи с расширением жидкости. В точке начала выделения газа объемный коэффициент максимален, далее он уменьшается при дальнейшем падении давления.
Усадка нефти – это уменьшение объема пластовой нефти при извлечении ее на поверхность.
U = (b – 1) 100% , b = Vпл/ Vдег,
где b – объемный коэффициент, характеризующий отношение объема нефти в пластовых условиях Vпл к объему нефти после отделения газа на поверхности Vдег
Усадка нефти может достигать 45 – 50%.
Растворимость газов в нефти имеет большое значение, т.к. от количества растворенного газа зависит вязкость, сжимаемость, плотность, термическое расширение нефти (рисунок 3.2.). Растворимость газов зависит от давления, температуры, природы газа и состава нефти.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.