Физика пласта: Курс лекций по одноименной дисциплине, страница 20. Механические свойства нефти


Структурно-механическое свойство - нефть - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Структурно-механическое свойство - нефть

Cтраница 1

Структурно-механические свойства нефтей исчезают при их нагревании и увеличении скоростей фильтрации.  [1]

Структурно-механические свойства нефти делают вязкость нефти переменной величиной, меняющейся при прочих равных условиях от изменения, градиента давления.  [2]

Структурно-механические свойства нефти оказывают заметное влияние на процесс разработки нефтяной залежи, являясь одной из причин низкой нефтеотдачи, быстрого обводнения скважин, неравномерности профилей притока нефти в скважины.  [3]

Структурно-механические свойства нефти в пластовых условиях пока изучены недостаточно. В литературе опубликованы противоречивые данные о зависимости структурных свойств нефтей от состава и количества растворенных в нефти газов, от величины пластового давления и других пластовых факторов.  [4]

Структурно-механические свойства кеньютоиовских нефтей исчезают при их нагревании и увеличении скоростей фильтрации и прокачки.  [5]

Поэтому структурно-механические свойства нефти были изучены резонансным методом. Отличие резонансного метода состоит в том, что этот метод позволяет проводить динамические исследования на звуковых частотах в широком интервале температур и скоростей сдвига при фиксированной постоянной по времени величине рабочего зазора.  [7]

На структурно-механические свойства нефтей заметное влияние оказывают состав и количество растворенного газа.  [8]

Наиболее существенно структурно-механические свойства нефтей большинства месторождений СССР проявляются при нарушении теплового поля нефтяного пласта [97] в связи с закачкой в него больших масс холодной воды, причем влияние этих свойств резко усиливается с приближением к температуре застывания парафина. Так, нефти Арланского месторождения [44] проявляют неньютоновские свойства вплоть до температур 80 С.  [9]

Нами были изучены структурно-механические свойства нефтей в пластовых условиях, влияние на эти свойства асфальте-нов, смол, растворенного газа и его компонентов, температуры и давления.  [10]

Аномалия вязкости и структурно-механические свойства нефти, а также затухание фильтрации в пористой среде определяются массой кристаллизующегося парафина при охлаждении нефти и размерами формирующихся при этом кристаллов.  [11]

Значительное влияние на структурно-механические свойства нефтей оказывают также состав пород, свойства и строение пустотного пространства. В зависимости от материала стенок пустот процесс образования и упрочения пространственной структуры в нефтях протекает тем интенсивнее, чем меньше проницаемость породы. Кроме того, вязкость неньютоновской жидкости зависит от времени ее нахождения в спокойном состоянии.  [12]

Таким образом, структурно-механические свойства нефти обусловлены не только содержанием парафина, тяжелых асфальто-смолистых компонентов и их соотношением, но и наличием растворенного газа в нефти и его составом, температурой пласта, значением пластового давления и распределением его по залежи.  [13]

Значительное влияние на структурно-механические свойства нефтей оказывают состав, свойства и строение пористой среды. Под влиянием материала стенок процесс образования и упрочнения пространственных структур интенсифицируется тем больше, чем меньше проницаемость пород.  [14]

Наиболее заметно изменялись структурно-механические свойства нефтей скв.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Курс лекций по одноименной дисциплине, страница 20

Причинами изменения свойств нефти в залежах являются геологические, структурные, термодинамические условия, а также процессы, происходящие в пласте (химические, бактериологические). В залежах происходят окислительные процессы, увеличивающиеся в приконтурной зоне или в зоне выхода пласта на дневную поверхность. Известно, что с глубиной меняется температура, давление, сила тяжести, условия миграции нефти к месту залежи.

В связи с различием свойств нефти по объему залежи, данные исследований параметров нефти подвергают статистической обработке, с определением средних параметров и оценкой среднеквадратических отклонений значений параметров. Исследования в Татарии показали, что для определения устойчивых значений параметров нефти в залежи достаточно анализировать пробы по 20 скважинам, равномерно расположенных по площади месторождения, дальнейшее увеличение их не повышает точности определения средних значений.

Структурно-механические свойства аномально-вязкой нефти.

В вязкой нефти присутствуют асфальтены, парафины, смолы, представляющие высокомолекулярные соединения углеводородов. Такие соединения придают нефти коллоидные свойства и влияют на изменение стабильности коэффициента вязкости. Нефть приобретает свойства неньютоновской жидкости в связи с возникновением пространственных структур. При высоких температурах структурно-механические свойства нефти проявляются слабее, а при понижении температур вследствие закачки воды или извлечения нефти на поверхность её температура понижается ниже температуры начала кристаллизации парафина и происходит интенсивное изменение структурно-механических свойств нефти.

На структурно-механические свойства нефти влияют свойства и строение пористой среды. Под влиянием материала скелета пор образование и упрочение пространственных структур происходит тем интенсивнее, чем меньше пористость и проницаемость пород. При движении нефти прочность пространственных структур уменьшается, а в покое – возрастает.

Определение свойств пластовой нефти подразделяются на расчетные и экспериментальные. Применяют комплекс приборов АСМ –  300М для исследования разгазирования нефти, определения зависимости давление –  объем, определения вязкости, температуры начала кристаллизации парафина. По определенным данным рассчитывают давление насыщения, коэффициент сжимаемости, газосодержание, плотность, объемный коэффициент и усадку, коэффициент растворимости газа в нефти. Вязкость определяют вискозиметром по времени качения шарика внутри немагнитной трубки заполненной исследуемой жидкостью. Для калибровки вискозиметра используются жидкости с известной вязкостью.

Давление насыщения, коэффициент сжимаемости определяют по зависимости между давлением и объемом нефти. Проба нефти расширяется в полости пресса при снижении давления до начала выделения газа. Давление насыщения определяют по графику зависимости приращения объема от давления в нефти. Началу выделения газа соответствует точка перелома графика. По зависимости между объемом V и давлением выше давления насыщения  ∆р, определяют коэффициент сжимаемости:

βн = - DV / (V Dр),      где  ∆V – изменение объема нефти.

Объемный коэффициент, газосодержание и плотность нефти Объемный коэффициент  в = Vпл.н / Vдег.н , газосодержание  G = Vг / Vпл.н и плотность нефти  rпл.н = Мпл.н  / Vпл.н  определяют по данным однократного разгазирования нефти и определения объема выделившегося газа, дегазированной нефти, массе и плотности нефти.

3.3 СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ

Химический состав природного газа определяет его физические свойства. Основными параметрами природных газов являются плотность, вязкость, сжимаемость, критическое давление и температура, диффузия, растворимость.

 

Плотность газа на практике определяется по отношению к массе сухого воздуха (1,293 кг/м3), заключенного в том же объеме при нормальных условиях, т.е. определяется относительная плотность газа:

vunivere.ru

Структурно-механическое свойство - нефть - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Структурно-механическое свойство - нефть

Cтраница 4

Знаменует собой обобщение обширного промыслового материала по разработке месторождения с высоковязкими нефтями как до применения, так и после применения ПТОС и ПТВ на пласт. Производится комплексное изучение фактического материала, исследуются физико-химические и структурно-механические свойства нефти, проводятся термогидродинамические наблюдения на скважинах, осуществляется более глубокое и детальное изучение литологии коллектора, в результате которых устанавливается наличие нового аномально проницаемого пустотного типа коллектора. Открытие этого типа коллектора, имеющего наряду с поровым подчиненное значение, выдвигает ряд серьезных задач как в области поисков и разведки месторождений с такого рода коллекторами, так и их вскрытия и освоения скважин с применением для этой цели соответствующих эффективных средств. Наконец, совершенно по-новому решаются вопросы оценки и подсчета геологических и извлекаемых запасов нефти, а разработка месторождений с самого начала осуществляется с применением одного из способов ПТВ на пласт как главного средства увеличения нефтеотдачи пласта.  [46]

Рг фильтрация неньютоновской нефти происходит при очень медленном росте коэффициента подвижности. Причем темп возрастания зависит от факторов, определяющих структурно-механические свойства нефти. Очевидно, Рг является условной границей градиентов давления, с переходом которой наступает интенсивное разрушение структуры. При изменении градиента давления от О до Рг для промысловых расчетов коэффициент подвижности может быть принят постоянным.  [48]

А увеличение числа скважин приводит к уменьшению расстояний между скважинами. При этом уменьшаются потери нефти, обусловленные структурно-механическими свойствами нефти.  [49]

Интенсивность изменения подвижности зависит от факторов, влияющих на структурно-механические свойства нефтей. Нефть, очевидно, имеет коагуляционную структуру, и при очень малых градиентах давления наблюдается ползучесть с постоянной наибольшей вязкостью, соответствующей вязкости нефти с практически не разрушенной структурой.  [50]

В некоторых случаях свойства вязко-пластичных сред сохраняются и при движении этих нефтей по стволу скважины. Влияние давления, температуры и количества растворенного газа на структурно-механические свойства нефтей изучалось в работе [3], авторы которой пришли к выводу, что повышение температуры приводит к резкому снижению т0 и т) парафинистых и смолистых нефтей и что увеличение количества растворенного газа существенно уменьшает величину предельного напряжения сдвига.  [51]

Эти данные свидетельствуют о том, что для ослабления и полного подавления аномально-вязких свойств нефтей могут быть использованы растворители аосоциатов асфальтенов. Регулирование дисперсности ассоциатов позволяет повлиять на процесс кристаллизации парафинов и структурно-механические свойства нефтей.  [52]

Наименьшая предельная вязкость Ti T) m достигается при достаточно больших градиентах скорости и соответствует предельным разрушениям пространственной структуры. Из рис. 65 видно, что аномалия вязкости, обусловленная структурно-механическими свойствами нефти, проявляется при напряжениях сдвига, не превышающих граничного значения тт предельного разрушения структуры.  [54]

Интенсивность изменения коэффициента подвижности в этом интервале зависит от факторов, влияющих на структурно-механические свойства нефти.  [55]

Фильтрация в пористой среде структурированных жидкостей отличается многими особенностями по сравнению с фильтрацией ньютоновских жидкостей. При этом важно знать, при каких условиях и какие факторы влияют на структурно-механические свойства нефти. Многочисленные результаты экспериментальных лабораторных и промысловых исследований по фильтрации неньютоновских нефтей в различных геолого-физических условиях показали, что на структурные свойства нефти влияют содержание в ней парафина, асфальтово-смолистых веществ, углеводородный состав газа, растворенного в нефти, температура, давление.  [56]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Структурно-механическое свойство - нефть - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Структурно-механическое свойство - нефть

Cтраница 2

Ослабленные под действием ПАВ структурно-механические свойства нефти уменьшают кажущуюся вязкость ее и приводят к дополнительному повышению эффективности метода.  [16]

С другой стороны, структурно-механические свойства нефти оказывают большое влияние на молекулярно-поверхностные явления на границах раздела нефть - порода - погребенная вода, влияющие, в свою очередь, на интенсивность таких микропроцессов, как капиллярная пропитка и капиллярно-гравитационная сегрегация.  [17]

При высоких пластовых температурах структурно-механические свойства нефтей проявляются значительно слабее. Особо интенсивно в пластовых условиях образование пространственной сетки происходит при понижении температуры пласта вследствие нагнетания холодной воды ниже температуры начала кристаллизации парафина. В отличие от парафинов частицы асфальтенов, окруженные сольватными слоями углеводородов, способны образовывать пространственные структуры в нефти при температурах и выше пластовых.  [19]

С увеличением количества растворенных газовых компонентов структурно-механические свойства нефти при фильтрации через песчаник усиливаются. Наиболее сильное влияние на структурно-механические свойства оказывает растворенный в нефти азот.  [20]

Большое внимание уделено факторам, обусловливающим структурно-механические свойства нефтей, и возможным способом ослабления структурообразования.  [21]

Из таблицы следует, что сепарол-29 ослабляв структурно-механические свойства нефти.  [22]

В связи с тем, что на структурно-механические свойства нефтей значительное влияние оказывают асфальтены, в последующих опытах их добавляли в нефть ( вес.  [23]

По результатам исследований В. В. Девликамова в определенных условиях структурно-механические свойства нефти могут проявиться при пластовой температуре под влиянием асфальтенов нефти. Предполагается, что газообразные парафиновые углеводороды и азот, растворенные в нефти, оказывают флоккулирующее действие на асфальтены и вызывают частичную десольватацию мицеллы асфальтенов, что сопровождается образованием объемной структурной сетки, и нефть даже при температурах выше точки кристаллизации парафина приобретает структурные свойства. Интенсивность структурных свойств нефти зависит от содержания асфальтенов, количества растворенных парафиновых углеводородов и азота, от физических свойств пород. Структурные свойства обнаружены у нефтей, содержащих более 2 % асфальтенов. С возрастанием концентрации асфальтенов предельное динамическое напряжение сдвига увеличивается. Из газообразных компонентов на структурно-механические свойства нефтей наиболее сильно влияет азот. Хабибуллина предельное динамическое напряжение сдвига в песчанике находится в квадратичной зависимости от концентрации азота. Менее интенсивно возрастает величина т при увеличении содержания в нефти метана я этана.  [24]

В связи с тем, что на структурно-механические свойства нефтей значительное влияние оказывают асфальтены, в последующих опытах они добавлялись в нефть ( 5 вес. Опыты проводились по аналогичной методике и строились кривые давление-время и комнатная температура-время. Результаты опытов показали, что за 5 5 ч давление в бомбе упало на 0 43 МПа, а температура в комнате за то же время сначала возросла на 1 5 К, а затем сохранялась постоянной.  [25]

Нами было исследовано влияние некоторых поверхностно-активных веществ на структурно-механические свойства нефтей.  [27]

Таким образом, имеются реальные возможности воздействия на структурно-механические свойства нефти в пластовых условиях путем частичной дегазации нефти в пласте.  [28]

Значительное ослабление интерференции скважин отмечается и по девонским залежам, структурно-механические свойства нефтей которых проявляются сравнительно слабо.  [29]

Сравнение коэффициентов использования по обеим группам залежей КС показывает, что структурно-механические свойства нефти в рассматриваемом случае не оказывают существенного влияния на коэффициент использования.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Структурно-механические свойства аномально-вязких нефтей - Справочник химика 21

    Известно, что нефти многих месторождений Советского Союза в пластовых условиях обладают структурно-механическими свойствами и фильтрация их в пористой среде сопровождается отклонениями от законов Ньютона и Дарси [1, 2]. Такие нефти принято называть аномально-вязкими или неньютоновскими. [c.47]

    Измерены вязкие и упругие свойства нефти до и после контакта с пластовой водой и реагентами и узких зазорах величиной 1,5-6,0 мкм. Установлен характер движения иефти в поле сил твердой фазы и интервал концентраций ПФР, обеспечивающих снижение аномальных свойств нефти. Установлено, что экстремальный характер зависимости структурно-механических свойств 01 концентрации реагента указывает на изменение межмолекулярно-го взаимодействия на границе раздела нефть - твердое тело и в объеме. Доказано, что для изученных реагентов усиление положительного эффекта воздействия - снижение вязкости нефти - достигается при использовании низких концентраций (до 0,1-0,2% масс.) и больших зазорах (не менее 6,0 мкм). В остальных случаях знак эффекта воздействия зависит от рода реагента, его концентрации и величины узкого зазора. [c.127]

    Некоторые поверхностно-активные вещества способны ослаблять структурно-механические свойства аномально-вязких нефтей, проявляхь щиеся при малых градиентах пластового давления. [c.105]

    Многочисленньпли исследованиями показано, что нефти, отличающиеся большим содержанием асфальтенов, смол и парафинов, обладают структурно-механическими свойствами. Вязкость таких нефтей не является постоянной величиной, она зависит от дейсгвующих напряжений сдвига. Поэтому их называют аномально-вязкими или неньютоновскими нефтями. [c.20]

    Нефтеотдача при разработке нефтяных месторождений существенно зависит от содержания в нефти высокомолекулярных компонентов - смол, асфаль-тенов и парафина. Нефти, содержащие в своем составе значительное количество высокомолекулярных компонентов, при определенных условиях обладают структурно-механическими свойствами. Вязкость таких нефтей является переменной величиной, зависящей от напряжения сдвига нефти, а в условиях фильтрации в пласте - от градиента пластового давления. Для описания процессов фильтрации и вытеснения аномально вязких нефтей не пригодны обычные методы, разработанные применительно к нефтям, не обладающим структурномеханическими свойствами. В связи с открытием и вступлением в разработку залежей нефти с большим содержанием смол, асфапьтенов и парафина исследования особенностей фильтрации и изучение механизма нефтеотдачи пласта имеют важное теоретическое и практическое значение. [c.2]

chem21.info

Структурно-механическое свойство - нефть - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Структурно-механическое свойство - нефть

Cтраница 3

Выше было показано, что градиенты давления, при которых проявляются структурно-механические свойства нефти, зависят от проницаемости пористой среды: градиент динамического давления сдвига наименьший в породах с наибольшей проницаемостью. Когда пласт содержит пропласт-ки разной проницаемости, то даже на одинаковом расстоянии от скважины в пласте меньшей проницаемости градиент давления может быть меньше градиента динамического давления сдвига, а в более проницаемом пласте - выше.  [32]

Регистрация серии кривых восстановления и падения давления позволяет уверенно судить о структурно-механических свойствах нефти в пласте, о геометрических размерах зоне различным состоянием нефти и их изменениях в зависимости от режима работы скважины. Двусторонние кривые восстановления давления позволяют оценить степень проявления структурно-механических свойств нефти. Изменение фильтрационных характеристик пласта и геометрических размеров зон в зависимости от дебита скважины до ее остановки свидетельствует о залегании в пласте нефти с неньютоновскими реологическими свойствами.  [33]

При исследовании реологических свойств нефтей в капиллярных вискозиметрах было установлено, что структурно-механические свойства нефтей при температурах выше температуры кристаллизации парафина определяются содержанием асфальтенов, смол, составом и количеством растворенных газов. То же самое наблюдается и при фильтрации нефти в пористой среде.  [34]

Анализ индикаторных линий, снятых при фильтрации однофазной нефти, указывает на структурно-механические свойства нефтей.  [35]

Значительное ослабление интерференции скважин отмечается и в девонских залежах, в которых структурно-механические свойства нефтей проявляются сравнительно слабо.  [36]

Наиболее важными по влиянию на эффективность разработки залежей являются реологические свойства: вязкость ньютоновская, аномалии вязкости и структурно-механические свойства нефти.  [37]

Из сравнения формулы (4.12) с формулой фильтрационных сопротивлений в пластах, содержащих ньютоновскую нефть, следует, что структурно-механические свойства нефтей повышают фильтрационные сопротивления в пластах. С уменьшением значений коэффициента охвата пласта фильтрацией происходит увеличение фильтрационных сопротивлений в пласте.  [38]

Из табл. 1.7 следует, что при разработке свыше 90 % залежей в той или иной мере проявляются аномалии вязкости и структурно-механические свойства нефти.  [39]

Таким образом, при выборе поверхностно-активных веществ для добавки в закачиваемую в пласт воду с целью повышения нефтеотдачи необходимо учитывать их влияние на структурно-механические свойства нефтей. При этом целесообразно иметь узкие фракции ПАВ, это дает возможность компаундировать их и получать наиболее пригодные ПАВ для вытеснения той или иной нефти.  [40]

Газы всех месторождений, приуроченных к нижнему карбону, характеризуются весьма высоким содержанием азота, что существенно сказывается на понижении теплотворной способности, на увеличении относительного удельного веса и усиливает структурно-механические свойства нефти. Наибольшее содержание азота в газе характерно для нефтей Арланского, Туймазинского, Чер-аульского и некоторых других месторождений.  [41]

Известно, что величина предельного градиента давления при постоянной температуре зависит от состава нефти, газосодержания и проницаемости пласта. Наибольшее влияние на структурно-механические свойства нефтей оказывают асфальтены и смолы, содержание которых в отдельных точках пласта можно косвенно, оценить по коэффициенту светопоглощения.  [42]

Однако промысловая практика и результаты экспериментов, проведенных за последние годы, свидетельствуют о наличии в залежах постоянно действующих факторов, которые в значительной степени обусловливают низкий конечный коэффициент использования запасов нефти. Примером этого являются структурно-механические свойства нефтей ( предельное напряжение сдвига т0 и структурная вязкость т), насыщающих ряд разрабатывающихся месторождений. В связи с этим изучение влияния структурно-механических свойств нефтей на темпы извлечения нефти приобретает большое практическое значение.  [43]

Проведенные эксперименты показали, что структурно-механические свойства нефтей, обусловленные асфальтенами, сохраняются и при температурах 80 - 105 С. При таких высоких температурах аномалии вязкости нефтей проявляются достаточно четко и оказывают значительное влияние на фильтрации через песчаники.  [44]

До обработки призабойной зоны скважин были определены структурно-механические свойства нефтей. Как видно, после обработки призабойной зоны скважин углеводородными растворителями происходило увеличение их дебита.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Физические свойства природных нефтей - Физика пласта (Ответы на экзамен)

42. Физические свойства природных нефтей.

Нефть – смесь жидких углеводородов, которая может содержать твердые не углеводороды.

Свойства нефти: компонентный состав (жидкие углеводороды; твердая фаза, например парафин; газы, растворены в нефти).

В общем случае, нефть – многофазная многокомпонентная система-, т.е. ее свойства зависят и от состава, и от взаимодействия фаз.Физические свойства природных нефтей:

1)Сжимаемость нефти.

Нефть обладает упругостью, которая измеряется коэффициентом сжимаемости (или объёмной упругости).

н=-1/Vн(dVн/dр) - (изменение объема при изменение давления).

Он составляет величину порядка от 0,4­ до 0,7 ГПа-1 (для нефтей, не содержащих растворённый газ). Лёгкие нефти, содержащие значительное количество растворённого газа, обладают повышенным коэффициентом сжимаемости (н достигает 14 ГПа-1).

н зависит от температуры и давления, причём чем выше температура, тем больше коэффициент сжимаемости.

  Т

40 120

Т Р

2)Упругий запас.

Нефть обладает определенным упругим запасом, и ее свойства меняются при расширении (например, когда нефть из пласта поднимается на поверхность, её состав меняется, меняется объём), что характеризуется объемным коэффициентом.

Объёмный коэффициент рассчитывается по формуле:

в=Vпл/Vдег,

где Vпл – объём нефти в пластовых условиях;

Vдег – объём дегазированной нефти (на поверхности).

Зависимость объёмного коэффициента от давления выглядит следующим образом:

В

Рнас Р3) Плотность.

Переход от объемных характеристик к массовым.

Плотность пластовой нефти зависит от давления и температуры.

Если плотность нефти составляет =500 кг/м3, то такая нефть называется лёгкой, или малоплотной. Если плотность равна =800-900 кг/м3, то такая нефть называется тяжёлой, или высокоплотной.

С ростом температуры плотность нефтей падает, причём падение происходит до давления насыщения, после чего она снова возрастает

Рнас Р

Диапазон значений вязкости колеблется в пределах от 0,01 до 1000 мПас.

43. Аномально-вязкие нефти и их структурно-механические свойства.

Наличие смоло - асфальтеновых и парафиновых компонентов делает нефть коллоидной системой, которая может проявлять структурно – механические свойства.

Эпюра скоростей

z h

Величина деформации характеризуется величиной: =U/z

Скорость сдвига (деформации): ’=d/dt.

Для обычных твёрдых тел и классических жидкостей выполняются следующие соотношения для касательных напряжений :

Для твёрдого тела - =G, где G – модуль сдвига.

Для жидкостей - =(d/dt),  - вязкость.

Жидкость неограниченно деформируется под действием касательных напряжений . Такие жидкости называют ньютоновскими, и для них указывают на два момента:

  1. однозначную связь  и ;
  2. эта связь линейная с коэффициентом пропорциональности .

Жидкости, для которых не соблюдаются эти два положения, называются аномальными, или неньютоновскими. Это:

  1. нефти повышенной вязкости, со значительным содержанием смоло-асфальтеновых компонентов;
  2. нефти с повышенным содержанием парафина.
Т.е. нефти, способные выделять структуры, которые и дают им аномальные свойства.

Неньтоновскими свойствами также обладают технологические жидкости на основе полимерных растворов, гелей (буровые растворы, жидкости для гидроразрыва).

В соответствии с этим выделяются разные типы связей (()):

=Т(d/dt), d/dt=Г(),

где Т, Г – некоторые функции. Они взаимообратимые и в общем случае нелинейные.

В зависимости от вида функции различают:

1. Вязкопластическую жидкость;

Она соответствует модели Бингама-Шведова.

d/dt=0 при 0;

d/dt=(-0)/ при 0;

Существование такой жидкости означает, что в состоянии покоя из нефти выделяются определенные структуры, обладающие определенной прочностью до определенного момента - 0 – некоторое предельное напряжение сдвига (разрушения). После разрушения она превращается в обычную жидкость, которая наиболее распространена в нефтяной промышленности.

Этот тип жидкости называется жидкостью с аномальным напряжением, или бингамовской жидкостью.

Свойства: из–за наличия структуры могут не соблюдаться основные законы жидкости, например, в двух вертикальных трубочках, соединенных между собой, возникает разность уровней (сдвиг есть, а жидкость не течет до определенного предела).

Начальное напряжение сдвига может быть связано с взаимодействием нефти с поверхностью.

Мирзаджанзаде выявил, что газ тоже может проявлять начальный градиент, связанный с взаимодействием газа с глинистой компонентой.2. Степенная жидкость.

=k(d/dt)n

При n1 эта зависимость соответствует жидкостям, в которых структуры разрушаются.

При n>1 эта зависимость соответствует жидкостям (например, суспензиям), в которых сопротивление движению возрастает по мере движения, они с уплотняющейся структурой (по мере увеличения скорости сдвига сопротивление сдвигу увеличивается, поэтому свойства жидкости зависят от приложенного усилия). Старение нефти.

Изменение зависимостей, состава нефти от времени называется старением нефти.

Когда нарушается естественное пластовое состояние, из нефти улетучиваются лёгкие компоненты и вследствие наличия тяжёлых компонентов, которые могут выпадать, изменяется её химический состав. Т.о. свойства нефти в процессе разработки меняются.

Явление разрушения структуры при течении и восстановления в состоянии покоя называется тиксотропией.

3.Упруго пластические жидкости.

Это тела, которые проявляют свойства твердого тела и свойства жидкости. Если их быстро бросить на пол, то они будут прыгать, если медленно мять, то они будут пластичны.

С точки зрения рассмотренных моделей, их следствием является то, что как только на жидкость перестаёт действовать напряжение, процесс прекращается и вся затраченная работа переходит в выделяющееся тепло, энергия при этом равна нулю.

Есть жидкости, способные запасать энергию и способные производить работу по расширению - ВУСы.

Вязкоупругая жидкость

Обычная струяРабота по расширениюВязкоупругие жидкости, например полимерно-молекулярные дисперсии, при снятии напряжений могут совершать работу.

ВУС (вязкоупругий состав) является аналогом ВУЖ (вязкоупругой жидкости). Они описываются моделью Максвелла.

dV/dt=1/+1/G=1/(+),

где G – модуль сдвига;

=/G – время релаксации.

При малых изменениях скорости d/dt упругость не проявляется, однако становится серьёзной с увеличением d/dt. Т.о. в быстрых процессах характерное время процесса мало по сравнению с временем релаксации. Тело ведёт себя как упругое с модулем G.

В технологических процессах ВУЖ ведёт себя по-разному.

При медленной закачке ВУЖ заполняет пласты, а затем, при быстрой разработке, она не выходит из пласта.

Определяющим параметром для построения зависимости является отношение р/Q. При больших значениях этого отношения возникает аномально высокое сопротивление.

р/Q

W

Применяются для водоизоляции: медленно закачиваем, быстро изменяем давление – образуется пробка, которая держит воду. Если, например, мы имеем течение в трубопроводе, то можем заметить, что когда ВУС проходит через «пережим», он легко преодолевает все препятствия в трубе и является как бы «пробкой», не дающей смешиваться жидкости.

Смешав полиакриломид с формальдегидом и соляной кислотой, можно получить используемый на практике гель (ВУС).

topuch.ru