3. Нефти. Физические свойства.

Плотность нефти определяется ее массой в единице объема. кг/м³. На практике пользуются относительной плотностью, которая представляет собой отношение плотности неф­ти при температуре 20 °С к плотности воды при 4 °С. Относительная плотность нефтей р²₄° чаще всего колеблется в пределах 0,82-0,92. Как исключение, встречаются нефти плотностью < 0,77 (дистил­ляты естественного фракционирования нефтей) и тяжелые, густые асфальтоподобные нефти, плотность>1. В пластовых условиях плотность нефтей меньше, чем на земной поверхности, так как в пластовых условиях нефти содержат раство­ренные газы.

Температура кипения углеводородов зависит от их строения. Чем больше атомов углерода входит в состав молекулы, тем выше температура кипения. Природная нефть содержит компоненты, выкипающие в широком интервале температур от 30 до 600 °С.

Температура застывания и плавления нефти зависит от ее состава. Чем больше в ней твердых парафинов, тем выше температура ее застывания. Смолистые вещества оказывают противоположное влияние - с повышением их содержания температура застывания понижается.

Вязкость — свойство жидкости (газа) оказывать сопротивление перемещению ее частиц при движении. Различают динамическую (абсолютную) вязкость нефти, кинематичес­кую и относительную.

Динамическая вязкость выражается величиной сопротивления в Па * с взаимному перемещению двух слоев жидкости. По динамической вязкости расчетным путем определяют значения рациональных дебитов скважин.

Кинематическая вязкость представляет собой отношение динами­ческой вязкости данной жидкости к ее плотности при той же температу­ре. м/с. Данные о кине­матической вязкости используются в технологических расчетах.

Относительная вязкость выражается отношением абсолютной вяз­кости нефти к вязкости воды. Из различных углеводородов, составляющих нефть, наи­меньшей вязкостью обладают парафиновые, наибольшей - нафтеновые.

Поверхностное натяжение определяется работой, которую нужно произвести, чтобы увеличить свободную поверхность жидкости на 1 см², не меняя ее температуры. Дж/м² является результатом действия моле­кулярных сил, которые у разных веществ неодинаковы. Молекулярные силы сцепления между водой и породой больше, чем между нефтью и породой. Это может привести к вытеснению нефти водой из мелких пустот породы в более крупные, т.е. к миграции нефти в горных по­родах.

Оптические свойства нефтей качест­венных характеристик нефти является цвет. В зависимости от ее состава он меняется от черного, темно-коричневого до красноватого, желтого и светло-желтого. Углеводороды нефти бесцветны, цвет же ее обуслов­лен в основном содержанием в ней смолисто-асфальтеновых соедине­ний — чем их больше, тем темнее нефть. Некоторые нефти при освещении не только отражают часть падаю­щего на них света, но и сами начинают светиться. Такое явление носит название люминесценции. Люминесцентный анализ широко применяется при поис­ках и разведке нефти. Нефти содержат оптически активные вещества. При прохождении через них поляризованного луча плоскость поляризации смещается, преимущественно из-за полициклические нафтены.

Электрические свойства играют особую роль. Нефти не прово­дят электрический ток, поэтому для обнаружения нефтеносных пластов используют электрические методы.

Теплота сгорания нефтей исключительно высокая. Для сравнения приведем данные о теплоте сгорания нефти Дж/кг: нефть 43 250-45 500.

Растворимость газа – это максимальное количество газа, которое может быть растворено в единице объема пластовой нефти при определенных давлении и температуре.

Сжимаемость пластовой нефти обусловливается тем, что нефть обладает упругостью, которая измеряется коэффициентом сжимаемости (или объемной упругости) βн:

βн = (1/V) (∆V/∆p)