Бойко В.А.
ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ И СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРИДОВ НЕФТИ ПОД ВЛИЯНИЕМ СЕЗОННОГО ФАКТОРА *
Аннотация:
данное исследование посвящено изучению динамики основных физико-химических свойств нефти, таких как содержание хлоридов и динамическая вязкость, под воздействием сезонных факторов. Установлено, что температура является ключевым сезонным фактором, оказывающим существенное влияние на свойства нефти.
Ключевые слова:
нефть, динамическая вязкость, содержание хлоридов, сезонный фактор, свойства
Нефть - это природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом, состоящая в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений.Разберем основные физико-химические свойства нефти. Их понимание критически важно для процессов добычи, транспортировки, переработки и использования.К физическим свойствам относят: плотность, вязкость, температура застывания/вспышки, температура воспламенения/плавления, давление насыщенных паров, цвет, прозрачность, теплота сгорания.К химическим свойствам относят: элементный состав, групповой состав, содержание серы, содержание азота, содержание смол и асфальтенов, содержание воды, содержание солей, кислотное число.Исследования проводились на определение содержания хлоридов по методу индикаторного титрования [1] и определения вязкости [2].Динамическая вязкость нефти - это мера сопротивления нефти течению под влиянием силы. Играет ключевую роль в процессе добычи нефти, транспортировки и переработки, так как определяет, насколько легко нефть может течь через трубопроводы и оборудования. Динамическая вязкость характеризует собой силу сопротивления перемещению слоя жидкости площадью в 1 см2 на 1 см со скоростью 1 см/сек. В поверхностных условиях нефти делятся на:- маловязкие - до 5 мПа*с,- повышенной вязкости - от 5 до 25 мПа*с,- высоковязкие - более 25 мПа*с.Меньшей вязкостью обладают легкие нефти, а большей - тяжелые. В пластовых условиях вязкость нефти в десятки раз меньше, чем той же нефти на поверхности после ее дегазации, что связано с ее очень высокой газонасыщенностью в недрах. Это свойство имеет большое значение при формировании залежей углеводородов, т.к. определяет масштабы миграции.Анализ проводят в капиллярных стеклянных вискозиметрах. Диаметр капилляра вискозиметра зависит от прозрачности нефтепродукта и его вязкости. Для прозрачных жидкостей предназначены вискозиметры типа ВПЖ, для непрозрачных ВНЖ.В лабораторной практике наиболее распространены вискозиметры Пинкевича (рисунок 1).Рисунок 1 - Вискозиметр Пинкевича.1, 2 - колено, 3 - отводная трубка, 4 - расширение капиллярной трубки.Для начала определялась кинематическая вязкость:= c * ч,где с - постоянная вискозиметра, мм2/с2,ч - среднее время истечения нефти (нефтепродукта) в вискозиметре от метки M1 до М2, с.Постоянная вискозиметра не зависит от температуры, а зависит от его геометрических параметров, а именно радиуса и длины капилляра.Динамическую вязкость, МПа*с, исследуемой нефти (нефтепродукта) вычисляют по формуле:η = ν * ρгде ν - кинематическая вязкость, мм2/с,ρ - плотность при той же температуре, при которой определялась вязкость, г/см3.Содержание хлоридов анализируют при оценке качества нефти и ее пригодности для переработки. Определяя содержания хлоридов в нефти помогает решения относительно процессов обработки и возможных рисков, связанных с коррозией и качеством конечного продукта.Расчет производился для начала на массовую концентрацию хлоридов (Х1, мг/л) в мг хлорида натрия на 1л нефти, вычисляют по формуле:Х1 = (V1 - V2) * Т * 1000 * A / V3где V1 - объем раствора нитрата ртути (0,005 моль/л), израсходованный на титрование водной вытяжки, мл,V2 - объем раствора нитрата ртути (0,005 моль/л), израсходованный на титрование раствора в контрольном опыте (без пробы нефти), мл,V3 - объем нефти, взятой для анализа, мл,Т - титр раствора нитрата ртути (0,005 моль/л) в мг хлорида натрия на 1 мл раствора,1000 - коэффициент для пересчета содержания хлоридов в 1 л нефти,А - коэффициент, выражающий отношение объема, до которого была разбавлена водная вытяжка анализируемой нефти, к объему раствора, взятому из мерной колбы для титрования (при титровании всей водной вытяжки А = 1).Массовую долю хлоридов в нефти (Х2, %) в пересчете на хлорид натрия, вычисляют по формуле:Х2 = Х1 * 100 / ВСρгде Х1 – массовая концентрация хлоридов в нефти в мг хлорида натрия на 1 мл нефти,В и С - коэффициенты пересчета л в мл (1000) и в мг (1000), ρ - плотность анализируемой нефти, г/мл.Результаты приведены в таблицах 1.Таблица 1. Показатель динамической вязкости и определение содержания хлоридов в анализируемой нефти.По результатам экспериментов можно сделать вывод о том, что вязкость нефти по сезонному фактору изменяется напрямую от температуры, то есть с увеличением температуры вязкость уменьшается. Это объясняется тем, что кинетическая энергия каждой молекулы возрастает быстрее, чем потенциальная энергия взаимодействия между ними.Изменения содержания хлоридов под воздействием сезонного фактора может привести к изменению поведения пластовых нефти. К примеру дождевые осадки, что свойственны в весенние и осенние периоды, могут вымывать хлориды из почвы и вводить их в зону нефтяных запасов.
Номер журнала Вестник науки №6 (87) том 2
Ссылка для цитирования:
Бойко В.А. ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ И СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРИДОВ НЕФТИ ПОД ВЛИЯНИЕМ СЕЗОННОГО ФАКТОРА // Вестник науки №6 (87) том 2. С. 2099 - 2104. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/24135 (дата обращения: 17.07.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+