Лабораторная работа 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ НА ПРИБОРЕ ВПЖ-2

3.1. Общие положения

Вязкость нефти является одним из основных физико-химических свойств, определяющих процессы разработки и эксплуатации нефтяных месторождений.

Вязкость (внутреннее трение) - это свойство жидкости сопротивляться взаимному перемещению ее частиц, вызываемому действием приложенной к жидкости силы.

Согласно закону Ньютона

F = -μ _* S _* (dv/dx) (3.1)

F/S = τ = -μ _* (dv/dx), (3.2)

где τ - напряжение сдвига, Па;

dv/dx - скорость сдвига, с^-1;

μ - коэффициент пропорциональности или вязкость, Па_*с;

F - сила, приходящаяся на единицу площади пластины S, Н.

Для ньютоновских жидкостей внутреннее трение (вязкость) при заданной температуре и давлении является величиной постоянной и не зависящей от условий определения и скорости течения, если не создаются условия для турбулентного движения

В нефтепромысловой практике обычно пользуются понятием динамической и кинематической вязкости.

Кинематическая вязкость - это отношение динамической вязкости жидкости к ее плотности при той же температуре

ν = μ/ρ (3.3)

где ν - кинематическая вязкость жидкости, м²/с;

μ - динамическая вязкость жидкости, Па_*с;

ρ - плотность жидкости, кг/м³ .

В зависимости от вязкости нефти можно классифицировать на:

• маловязкие нефти с μ =0,5 - 10 мПа_*с.

• нефти со средней вязкостью μ =10 - 30 мПа_*с;

• высоковязкие нефти с μ =30 - 100 мПа_*с;

• битуминозные нефти с μ =100-1000 мПа_*с;

• гудроны с μ =1000 - 50000 мПа_*с.

Вязкость нефти зависит от температуры, давления, химического состава нефти и количества растворенного в пластовой нефти попутного газа.

3.2. Цель лабораторной работы

Целью лабораторной работы является определение динамической вязкости углеводородной жидкости.

Для определения вязкости в нефтепромысловой практике используют следующие методы:

1. способы измерения вязкости, основанные на истечении жидкости. Используют различные виды стеклянных капиллярных вискозиметров (ВПЖ-2) для определения вязкости прозрачных жидкостей при атмосферном давлении;

2. способы измерения вязкости, основанные на падении тела в исследуемой жидкости. Используют вискозиметры для определения вязкости при атмосферном давлении и вискозиметры для определения вязкости при пластовых термодинамических условиях (вискозиметр высокого давления, усовершенствованный ВВДУ - I);

3. способы измерения вязкости, основанные на вращении тела в исследуемой жидкости (ротационный вискозиметр РВ-8);

4. способы определения вязкости, основанные на измерении скорости затухания колебаний магнитострикционного материала, помещенного в исследуемую жидкость (ультразвуковая вискозиметрия);

5. способы измерения вязкости малых объемов жидкостей, основанные на подъеме жидкости под действием силы поверхностного натяжения.

В данной лабораторной работе используют капиллярный вискозиметр ВПЖ-2.