Resursele de energie, combustibilul // Viscozitatea uleiului
Vâscozitatea este cea mai importantă proprietate tehnologică a uleiului, care determină mobilitatea acestuia în condiții de rezervor pentru producție sau în timpul transportului prin conducte de petrol principale (MNPs).
Valoarea viscozității este luată în considerare la evaluarea vitezei de filtrare în formare, la selectarea tipului de agent de deplasare, la calcularea puterii pompei de producție a uleiului,
Parametrul de viscozitate reflectă cel mai mult interacțiunea hidrocarburilor și a compușilor heteroatomului și se corelează cu gradul de manifestare a acestora.
Viscozitatea (dinamică absolută) caracterizează forța de frecare (rezistență internă) generată între două straturi adiacente într-un lichid sau gaz pe unitatea de suprafață la deplasarea reciprocă a acestora (figura 1).
Viscozitatea dinamică este determinată de ecuația lui Newton:
unde A este zona de deplasare a straturilor de lichid sau gaz (Figura 1);
F este forța necesară pentru a menține diferența de viteză între straturi de dv;
dy este distanța dintre straturile în mișcare ale lichidului (gaz);
dv este diferența în vitezele straturilor în mișcare ale lichidului (gaz).
μ - coeficientul de proporționalitate, vâscozitatea absolută, dinamică.
Figura 1. Mișcarea a două straturi de lichid unul față de celălalt
Dimensiunea vâscozității dinamice este determinată de ecuația lui Newton:
- sistem SI - [Pa * s, mPa * s], pascal / sec;
- sistem CGS - [nuaz (ns), centipuz (cn)] = [g / (cm * sec)].
Viscozitatea este legată de parametrul de fluiditate (j) - valoarea inversă inversă:
Pe lângă vâscozitatea dinamică, pentru calcule se folosește și parametrul cinematic Viscozitatea cinematică este o proprietate a unui lichid care rezistă mișcării unei părți a fluidului față de cealaltă, luând în considerare gravitatea.
Unități de măsură a vâscozității cinematice:
- Sistemul SI - [m 2 / sec, mm 2 / sec];
- sistem SGS - [Stokes (st), centistoke (сст)] сст = 1,10-4 m 2 / sec.
Viscozitatea uleiului separat scade odată cu creșterea temperaturii, dar crește odată cu creșterea presiunii.
Cu o creștere a greutății moleculare a fracțiunii, intervalul de temperatură de fierbere a fracțiunii, densitatea, crește viscozitatea.
Vâscozitatea uleiului scade odată cu creșterea cantității de gaz de hidrocarburi dizolvate în acesta, cu atât mai mare cu cât este mai mare masa moleculară a gazului (figura 2).
Cu o creștere a greutății moleculare a componentei hidrocarbonate de la CH4 la C4H10. dizolvat în vâscozitatea uleiului de ulei va scădea, datorită creșterii ponderii compușilor nepolari (sistem ideal pentru gaz).
Cu toate acestea, nu toate componentele de gaz sunt supuse acestui model.
Cu o creștere a cantității de azot dizolvată în ulei, va crește vascozitatea uleiului în condițiile rezervorului.
Odată cu creșterea greutății moleculare componenta lichidă de hidrocarburi C5 H12 și mai sus, dizolvat în ulei va crește vâscozitatea acestuia prin creșterea proporției de componente polare (ulei de sistem nedesavarsit).
Figura 2. Schimbarea vâscozității uleiului în câmpul Balakhani când este saturat cu gaz
Cu cât mai mult ulei conține gudron și asfaltine (mai multe componente polare), cu atât este mai mare vâscozitatea.
Vâscozitatea uleiurilor brute este mai mare decât vâscozitatea uleiurilor separate.
Valoarea vâscozității uleiului se corelează cu densitatea sau greutatea specifică a uleiului.
Vâscozitatea uleiului rezervor este întotdeauna semnificativ diferită de vâscozitatea uleiului separat, datorită cantității mari de gaz dizolvat conținut în acesta, temperaturile de formare.
O creștere a temperaturii determină o scădere a vâscozității uleiului (figura 3a).
O creștere a presiunii, sub presiunea de saturație, conduce la o creștere a factorului de gaz și, ca o consecință, la o scădere a vâscozității.
Creșterea presiunii deasupra presiunii de saturație pentru formarea uleiului duce la o creștere a vâscozității (figura 3b).
Valoarea minimă a vâscozității are loc atunci când presiunea în formare devine egală cu presiunea de saturație a formării (figura 3b).
Conform vâscozitatea uleiului G. Trebin în condiții de rezervor diferite depozite variază de la sute mPa.s la zecimi mPa.s (circa 25% din depozite), de la 7 mPas (aproximativ 50% din depozite), și de la 5 la 30 mPa.s cu (aproximativ 25%).
Figura 3 Schimbarea vâscozității uleiului rezervor de la temperatura (a) și presiunea (b)
Cu toate acestea, uleiul cunoscut având o vâscozitate în condiții de rezervor atinge o valoare considerabilă: câmpul rusesc zona Tyumen (μ ≈ 700-800 mPa * s), depozite câmp Komi Ukhtinsky (u, ≈ 2300 mPa * s), nisipuri Athabasca din Canada.
În condiții de rezervor, viscozitatea uleiului poate fi de 10 ori mai mică decât vâscozitatea uleiului sau a uleiului separat în condiții de suprafață.
Pentru depozitul Arlansky, diferența este mai mare de 20.
În formarea uleiului, gazul conținut în formare și temperatura rezervorului sunt afectate.
Efectul densității uleiului asupra vâscozității: uleiul ușor este mai puțin vâscos decât greutatea.
Clasificarea uleiului prin vâscozitate:
- viscozitate scăzută - μ <1 мПа * с;
- Vâscozitate scăzută - 1 mPa * s <μ <5 мПа * с;
- cu o viscozitate crescută de 5 mPa * s <μ <25 мПа* с;
- viscozitate ridicată - μ> 25 mPa.s.
- super-vâscos - μ> 30 mPa * s
De exemplu, viscozitatea depunerilor de petrol:
- Suprafața cretacică superioară a Caucazului de Nord 0,2-0,3 mPa * s; Devon în Tatarstan, Bashkiria, creta din Siberia de Vest - 1-5 mPa * s;
- Ashalchinskoye câmp petrolier super-vâscos, depozitul Yaregskoye în Komi (metoda minei miniere) - mai mult de 30 mPa * s.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: