Изменение условий вязкости нефтей в зависимости от температуры

В этой главе рассматриваются вопросы учета сырой нефти при ее дальнейшей транспортировке, не затрагивая вопросов измерения дебита нефтяных скважин. Под сырой нефтью будем подразумевать любую нефть (жидкость), полученную после сепарации, без всякого ограничения содержания каких-либо примесей (воды, солей, механических примесей и т.д.) и перекачиваемую на установки подготовки нефти. Эта жидкость представляет собой сложную смесь нефти, растворенного газа, пластовой воды, содержащей, в свою очередь, различные соли, парафина, церезина и других веществ, механических примесей, сернистых соединений. При недостаточном качестве сепарации в жидкости может содержаться свободный газ в виде пузырьков - так называемый окклюдированный газ. Все эти компоненты могут образовывать сложные дисперсные системы, структура и свойства которых могут быть самыми разнообразными и, самое главное, не постоянными в движении и времени. Например, структура и вязкость водонефтяной эмульсии могут изменяться в широких пределах в процессе движения по трубам, в зависимости от скорости, температуры, давления и других факторов. Всё это создаёт очень большие трудности при учете сырой нефти, особенно при использовании средств измерений, на показания которых влияют свойства жидкости, например, турбинных счетчиков. Особенно большое влияние оказывают структура потока, вязкость жидкости и содержание свободного газа. Частицы воды и других примесей могут образовывать сложную пространственную решетку, которая в процессе движения может разрушаться и снова восстанавливаться. Поэтому водонефтяные эмульсии часто проявляют свойства неньютоновских жидкостей. Измерение вязкости таких жидкостей в потоке представляет большие трудности из-за отсутствия методов измерения и поточных вискозиметров. Измерения, проводимые с помощью лабораторных приборов, не дают истинного значения вязкости, так как вязкость отобранной пробы жидкости отличается от вязкости в условиях трубопровода из-за разгазирования пробы и изменения условий измерения. Содержание свободного газа зависит от условий сепарации и свойств жидкости. Газ, находясь в жидкости в виде пузырьков, изменяет показание объемных счетчиков на такую долю, какую долю сам составляет в жидкости, то есть если объем газа в жидкости составляет 2 %, то показание счетчика повысится на 2 %. Точно учесть содержание свободного газа при определении объема и массы нефти очень трудно по.двум причинам. Во-первых, содержание свободного газа непостоянно и может изменяться в зависимости от условий сепарации (расхода жидкости, вязкости, уровня в сепараторах и т.д.). Во-вторых, технические средства для непрерывного измерения содержания газа в потоке в настоящее время отсутствуют. Имеющиеся средства, например, устройство для определения свободного газа УОСГ-ЮОМ, позволяют производить измерения только периодически и дают не очень достоверные результаты. Единственным способом борьбы с влиянием свободного газа является улучшение сепарации жидкости, чтобы исключить свободный газ или свести его к минимуму. Для уменьшения влияния газа УУН необходимо устанавливать на выкиде насосов. При этом объем газа уменьшается за счет сжатия. [c.28]

На рис. 8, а приведена кривая изменения консистентности, или реологическая кривая, характеризующая состояние аномально-вязкой пластовой нефти при постоянной температуре (25 °С) в условиях повышенных давлений, и кривая изменения эффективной вязкости той же нефти в зависимости от напряжения сдвига (рис. 8, б . [c.43]

ЭПР ванадия при различных температурах в нефти, ее гудронах и асфальтенах, а также в различных образцах нефтей, разведенных бензолом, не отмечалось каких-либо изменений в форме и ширине сверхтонких линий от вязкости. При этом вязкости образцов менялись во много раз (от вязкости твердого гудрона почти до вязкости бензола) [248] и среднее расхождение между полученными результатами и данными химического анализа составляло менее 5%. А. В. Ильясов [248] связывает зависимость формы и ширины линии сверхтонкого спектра ванадия в американских нефтях с различием в геологических условиях образования нефти. Авторы [250] для повышения точности анализа предложили методику охлаждения образцов в кювете спектрометра (рис. 1.12). При [c.64]

Нам не удалось найти точных указаний на числовые значения вязкости нефти в тех условиях, при каких она находится в пластах с водонапорным режимом, т. е. при высоких температурах, больших давлениях и с различным содержанием газа, растворенного в нефти. Конечно, нужны такие замеры вязкости нефти, когда все упомянутые условия выполнены одновременно в литературе же, обычно, приводятся результаты замеров вязкости нефти при высоких температурах, но при малых давлениях и притом выветрелой нефти, или приводятся графики изменения вязкости нефти в зависимости от количества растворенного газа, но опять-таки без соблюдения остальных условий и т. д. Приходится только пожалеть о том, что до сих пор для нужд нефтепромыслового дела не производится таких полноценных замеров вязкости нефти, без которых немыслимы сколько-нибудь точные гидродинамические расчеты. Поэтому мы вынуждены удовольствоваться выбором весьма ориентировочных числовых значений вяз= кости нефти в пластовых условиях к сожалению, то же самое повторится при анализе числовых значений некоторых иных физико-геологических констант. [c.49]

Основы методов исследования отдельных свойств нефтей при пластовых условиях на аппаратуре всех типов одинаковы и подробно изложены в литературеАппаратура, предназначенная для определения физических характеристик пластовых нефтей, допускает проведение комплекса исследований, включающего пять этапов 1) однократное выделение газа (разгазирование) 2) ступенчатое разгазирование 3) определение зависимости давление — объем 4) определение вязкости 5) определение температуры насыщения нефти парафином. На основании полученных данных могут быть рассчитаны следующие характеристики пластовой нефти давление насыщения, коэффициент сжимаемости, газосодержание, плотность, объемный коэффициент и усадка, растворимость газа в нефти. По данным ступенчатого разгазирования могут быть получены зависимости между давлением и газосодержанием, давлением (или газосодержанием) и объемным коэффициентом, давлением (или газосодержанием) и плотностью нефти, давлением и плотностью выделяющегося газа. Кроме того, можно получить зависимость между давлением (или газосодержанием) и температурой насыщения нефти парафином, а также давлением (или газосодержанием) и вязкостью нефти. Эта аппаратура не рассчитана на проведение исследований изменения свойств нефтей при термических методах разработки залежей. [c.9]

Залежи нефти находятся в условиях пониженных (I, II, Г, Д) и умеренных (16, IV, VIII) пластовых давлений и температур. Давления насыщения во всех горизонтах равны пластовым. Нефти разных горизонтов заметно различаются по газосодержанию и вязкости. При этом не наблюдается какой-либо закономерности изменения этих параметров в зависимости от глубины залегания нефтяных горизонтов. Нефти всех горизонтов несущественно отличаются от средней нефти по плотности, коэффициентам усадки и растворимости газа. [c.578]

Добываемая нефть содержит значительное количество воды, механических примесей, минеральных солей. Поступающая на переработку нефтяная эмульсия подвергается обезвоживанию и обес-соливанию. Характерными чертами нефтяных эмульсий являются их полидисперсность, наличие суспендированных твердых частиц в коллоидном состоянии, присутствие ПАВ естественного происхождения, формирование при низких температура х структурных единиц. По данным [144] в процессе диспергирования капель воды в нефти образуется до триллиона полидисперсных глобул в 1 л 1%-ной высокодисперсной эмульсии с радиусами 0,1 10 мк, образующаяся нефтяная эмульсия имеет большую поверхность раздела фаз. Высокие значения межфазной энергии обуславливают коалесценцию глобул воды, если этому процессу не препятствует ряд факторов структурно-механический барьер, повышенные значения вязкости дисперсионной среды. Установлено, что повышению структурно-механической прочности межфазных слоев в модельной системе типа вода — мас о — ПАВ способствует добавка частиц гЛины [145]. Агрегативная устойчивость нефтяных эмульсий обеспечивается наличием в них ПАВ — эмульгаторов нефтяного происхождения так, эмульгаторами нефтяных эмульсий ромашкинской и арланской нефтей являются смолисто-асфальтеновые вещества, а эмульсий мангышлакской нефти алканы [144]. Интересные результаты об изменении степени дисперсности нефтяных эмульсий в зависимости от pH среды и группового состава нефтей получены в работе [146]. Механизм разрушения нефтяных эмульсий состоит из нескольких стадий столкновение глобул воды, преодоление структурно-механического барьера между rлoбyJ лами воды с частичной их коалесценцией, снижение агрегативной устойчивости эмульсии, вплоть до полного расслоения на фазы. Соответственно задача технологов состоит в обеспечении оптимальных условий для каждой стадии этого процесса, а именно - снижении вязкости дисперсионной среды (до 2—4 ммУс) при повышении температуры до некоторого уровня, определяемого групповым составом нефти, одновременно достигается разрушение структурных единиц уменьшении степени минерализации остаточной пластовой воды введением промывной воды устранении структурно-механического барьера введением определенных количеств соответствующих ПАВ — деэмульгаторов. Для совершенствования технологических приемов по обессоливанию и обезвоживанию нефтей требуется постановка дальнейших исследований по изучению условий формирования структурных единиц, взаимодействия [c.42]

На рис. 3.2 представлена полиэкстремальная зависимость вязкости и температуры застывания нефтяной смеси от соотношения исходных нефтей. При транспорте в условиях переменных термобарических параметров нефть претерпевает многократные изменения структуры, результатом является изменение степени дисперсности и свойств поверхностных слоев, разделяющих объемную фазу и поверхность трубопроводов. [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология