ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аномалии вязкости нефти из "Реология углеводородов" Исследованиями установлено, что асфальтеносодержащие пластовые и дегазированные нефти при температурах выше температуры насыщения парафином являются аномально вязкими. Линии консистентности этих нефтей по форме аналогичны полным реологическим кривым С. Оствальда (рис. 2.7). [c.15] По классификации акад. П.А. Ребиндера кривые консистентности такой формы характерны для жидкообразных структурированных коллоидных систем. Структурная сетка образована в них мицеллами асфальтенов и относится к типу коагуляционных структур. Как правило, начальная температура в пласте выше температуры насыщения нефти парафином, позтому асфальтеносодержащие нефти следует считать аномально вязкими. [c.16] Рассмотрим более подробно форму линии течения таких нефтей и сущность процессов, происходящих на каждом характерном участке кривой консистентности. На кривой консистентности (рис. 2.7) можно выделить два линейных участка, различающихся углом наклона к оси напряжения сдвига. [c.16] Участок (0-а) находится в начале кривой консистентности - в области малых напряжений и скоростей сдвига. Угол наклона кривой на этом участке небольшой, течение нефти в этой области происходит практически без разрушения структуры, поэтому ее вязкость наибольшая. Продолжение участка (0-а) проходит через начало координат. [c.16] Ребиндеру в этой области разрушение структуры сопровождается полным тиксотропным ее восстановлением, и система движется с практически не разрушенной структурой, т.е. наблюдается явление ползучести. Вязкость нефти постоянна и названа наибольшей предельной вязкостью практически не разрушенной структуры д,. [c.16] При выполнении практических расчетов можно принять, что при превышении предельного динамического напряжения сдвига ПДНС) в эффективная вязкость начинает уменьшаться и при действующих напряжениях сдвига, превышающих г, , достигает наименьшей величины В этой области (а-б) эффективная или структурная вязкость соответствует равновесному состоянию процессов разрушения и восстановления структуры, протекающих одновременно в установившемся ламинарном потоке. От точки а до точки перегиба кривой (а-б) превалирует процесс восстановления структуры, а в дальнейшем от точки перегиба до б - процесс разрушения пространственной структурной сетки. [c.16] Из изложенного следует, что вязкость нефти зависит от напряжений и скоростей сдвига. Такая зависимость в реологии названа аномалией вязкости. В частности, у неньютоновских жидкостей, кроме дилатантных, кажущаяся или эффективная вязкость уменьшается с ростом действующих напряжений сдвига т. [c.16] К аномально вязким системам следует отнести фильтрующиеся без перерыва нефти с температурой, превышающей температуру насыщения парафином. После появления в объеме нефти кристалликов парафина до температуры, близкой к температуре массовой кристаллизации, аномалии вязкости значительно усиливаются. При этом у нефтей с содержанием парафинов до 6% масс, при непрерывном движении наблюдается линия типа С. Оствальда. Эти выводы основаны на результатах многолетних исследований пластовых нефтей месторождений Башкирии, Татарии, Западного Казахстана и Коми. [c.17] содержащая асфальтены и парафины, относится к тиксотропным системам. Такие системы способны к изотермическому восстановлению структуры, разрушенной при механическом воздействии. В процессе теплового движения частицы дисперсной фазы принимают такое взаимное расположение, при котором система обладает минимумом энергии и становится термодинамически более устойчивой. В частности, в состоянии покоя структура упрочняется настолько, что при возобновлении течения вязкости при тех же скоростях сдвига будет выше, чем до перерыва в движении. [c.17] Рассмотрим более подробно форму линии течения таких нефтей и сущность процессов, происходящих на каждом характерном участке кривой консистентности. [c.18] Особенно отчетливо сверханомалии вязкости даже при небольшом снижении температуры ниже пластовой (на 15 °С) наблюдаются у высокопарафини-стых узеньских нефтей. Причем это явление проявляется как после покоя, так и при непрерывном движении нефти. [c.19] Сверханомалии вязкости достаточно четко отмечаются у высокосмолистых нефтей залежей нижнего карбона Башкирии и Татарии после покоя, а также при температурах нефти, близких к температуре массовой кристаллизации парафина. [c.19] Для систем с такой формой линии консистентности Г.М. Бартенов и Н.В. Ермилова для исключения многозначности рекомендуют изображать зависимость эффективной вязкости от градиента скорости, а не от напряжения сдвига. [c.19] Вернуться к основной статье