9. Свойства нефти и нефтепродуктов

9. Свойства нефти и нефтепродуктов

Важнейшими характеристиками сырой нефти являются: плотность, содержание серы, фракционный состав, а также вязкость и содержание воды, хлористых солей и механических примесей.

9. 1. Плотность

Одно из главных свойств непереработанной нефти - это ее плотность, которая зависит от содержания тяжелых углеводородов, таких как парафины и смолы.

Для выражения плотности используется как относительная плотность (подробно нами рассмотрена в главе 5), выраженная в г/см³, так и плотность, выраженная в единицах Американского института нефти - API, измеряемая в градусах.  Формула расчета для плотности API выглядит следующим образом:

 

API = (141, 5 / относительная плотность) - 131, 5

 

Классификация нефтей по плотности, а также соответствие параметров плотности нефти, выраженных в г/см³ и в градусах API приведены в таблице 9. 1. 1.

 

Таблица 9. 1. 1. Классификация нефтей по плотности

 

Нефть	Относительная плотность, г/см3	Плотность API, °API
Легкая	0, 800-0, 839	36°-45, 4°
Средняя	0, 840-0, 879	29, 5°-36°
Тяжелая	0, 880-0, 920	22, 3°-29, 3°
Очень тяжелая	более 0, 920	менее 22, 3°

 

Измерение плотности предусмотрено стандартами различных стран. По плотности можно ориентировочно судить об углеводородном составе нефти и нефтепродуктов, поскольку ее значение для углеводородов различных групп различно. Более высокая плотность указывает на большее содержание ароматических углеводородов, а более низкая - на большее содержание парафиновых углеводородов. Углеводороды нафтеновой группы занимают промежуточное положение. Таким образом, величина плотности до известной степени будет характеризовать не только химический состав и происхождение продукта, но и его качество. При характеристике плотности отдельных фракций нефти следует, прежде всего, отметить возрастание плотности с увеличением температуры кипения. Однако это положение, справедливое для большей части случаев, имеет и исключения. Наиболее качественными и ценными являются легкие сорта нефти. Чем меньше плотность нефти, тем легче процесс ее переработки и выше качество получаемых из нее нефтепродуктов.

В пластовых условиях изменяется плотность нефти, она всегда меньше плотности нефти на поверхности.

9. 2. Вязкость

Важнейшее физическое свойство любой жидкости, в том числе и нефти – вязкость. Вязкость – это свойство жидкости или газа оказывать сопротивление перемещению одних ее частиц относительно других, что в свою очередь зависит от силы взаимодействия между молекулами жидкости (газа). Вязкость замеряют на специальных приборах, называемых вискозиметрами. Различают динамическую и кинематическую вязкости.

За единицу динамической вязкости (коэффициент динамической вязкости μ ) принят паскаль-секунда (Па·с), т. е. вязкость такой жидкости, в которой на 1 м² поверхности слоя действует сила, равная одному ньютону, если скорость между слоями на расстоянии 1 см изменяется на 1 см/с. Жидкость с вязкостью 1 Па·с относится к числу высоковязких.

Вязкость пластовых жидкостей, в том числе и нефти, обычно намного ниже 1 Па. с. В промысловой практике для удобства принято пользоваться единицей вязкости в 1000 раз меньшей мПа. с (миллипаскаль. секунда). так, вязкость пресной воды при температуре +200С составляет 1мПа. с. Вязкость нефтей добываемых в России в зависимости от характеристики и температуры изменяется от 1 до нескольких десятков мПа. с (0. 1-0. 2 Па. с) и более.

Кинематическая вязкость (v) - отношение динамической вязкости к плотности, измеряется в м²/с. Единицу кинематической вязкости называют стоксом (Cm), 1 Cт = 100 cСт (сантистокс).

Размерность кинематической вязкости выра­жается в см²/с. Практической единицей измерения кинематической вязкости является сантистокс. Единица кинематической вязкости в СИ имеет размерность м²/сек. Она равна кинематической вязкости такой жидкости, динамическая вязкость которой составляет 1 н´ с/м², а плот­ность 1 кг/м³. Эта единица в 10⁴ раз больше стокса.

Иногда для оценки качества нефти и нефтепродуктов пользуются относительной (условной) вязкостью, показывающей во сколько раз вязкость данной жидкости больше или меньше вязкости воды при определенной температуре. Измерение проводят обычно путем сравнения времени истекания из отверстия вискозиметра Энглера равных объемов исследуемой жидкости и воды. Результаты определений выражают в градусах условной вязкости ^оВУt, где индекс t указывает температуру измерения.

За число градусов условной вязкости при данной температуре принимают отношение времени истечения из вискозиметра Энглера 200 см³ испытуемой жидкости ко времени истечения 200 см³ воды из того же прибора при температуре 20⁰С.

Условная вязкость является отвлеченной несистемной величиной, и может быть переведена в соответствующие системные величины. Так условная вязкость до 16° ВУ переводят в кинематическую по таблицам ГОСТа, а условную вязкость, превышающую 16° ВУ, по формуле:

 

v =7, 4х10^-6 ВУt,

где v-кинематическая вязкость (м²/с), а ВУt - условная вязкость (°ВУ) при температуре t.

Вязкость изменяется в широких пределах (при 50⁰С 1, 2 - 55·10^-6м²/с) и зависит от химического и фракционного состава нефти и смолистости (содержания в ней асфальтеново-смолистых веществ).

С повышением температуры вязкость нефти (как и любой другой жидкости) уменьшается. С увеличением количества растворенного газа в нефти вязкость нефти также значительно уменьшается.

На нефтяных месторождениях обычно наблюдается увеличение температуры с глубиной. Кроме того, в нефти, как правило, всегда содержится определенное количество растворенного газа. Поэтому вязкость нефти в пластовых условиях всегда меньше, чем вязкость на поверхности.

⇐ Предыдущая27282930313233343536Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: