з реологічні параметри t0 і m:
*=m + t0/(du/dr) (6)
Структуроутворення багаторазово підвищує ефективну в'язкість нафти, особливо при перебігу з порівняно низькими швидкостями.
неньютоновская в'язкі рідини діляться на дві групи:
а) рідини, що володіють початковою напругою зсуву t0; при t? t0 система поводиться кактвердое тіло;
б) рідини не володіють початковою напругою зсуву t0.
Для неньютоновскіх в'язких рідин вводиться поняття удаваній в'язкості.
В'язкість неньютоновской рідини, на відміну від в'язкості ньютонівської, не є постійною величиною, а залежить від величини напруги зсуву:
m *? const, m *=f (t, du/dr, T) (7)
Це сильно впливає на витрати енергії при перекачуванні по трубопроводах нафт, що містять дисперсні частинки.
Наприклад, через те, що гадана в'язкість залежить від швидкості зсуву (рис.2), будуть потрібні додаткові витрати енергії на руйнування структури в початковий період при пуску насосних станцій.
Рис.2. Залежність удаваній в'язкості неньютоновской рідини від швидкості зсуву і температури
Значення граничного напруження зсуву в ПДВ залежить від температури нафтової системи.
Зміни, що відбуваються в залежності від температури в ПДВ з ліофобній дисперсійним середовищем (поганий розчинник) можуть бути представлені: гель «золь. У разі ліофільної дисперсійного середовища (хороший розчинник): гель «золь« розчин ВМС.
В області температур, при яких система перебуває в стані гелю, структурно-механічна міцність і стійкість системи залежить від складу дисперсійного середовища, її розчинюючої здібності, концентрації твердої фази, співвідношення в твердій фазіпарафінів і асфальтенів. При підвищенні температури властивості гелю змінюються, зменшується його механічна міцність і система набуває текучі властивості; при температурі, що відповідає температурі застигання, нафта з связнодісперснимі стану переходить у вільнодисперсні стан (стан аномальної рідини). При певній температурі система переходить зі стану неньютоновской (аномальної) рідини в стан молекулярних розчинів ВМС (ньютонівська рідина), що характеризується найменшою в'язкістю системи при даній температурі, залежної тільки від природи компонентів і температури системи, і підкоряється закону Ньютона.
Отже, при підігріві нафти її неньютонівські властивості згладжуються, залежність ефективної в'язкості від швидкості зсуву зменшується.
При деякій температурі, відповідній точці злиття кривих (рис.3), рідина стає ньютонівської: в'язкість підігрітою рідини не залежить від швидкості зсуву.
Рис.3. Залежність удаваній в'язкості неньютоновской рідини від швидкості зсуву і температури
Звідси випливає сутність методу перекачування високов'язких нафт з підігрівом.
Доцільність підігріву високов'язких нафт визначається конкретними умовами перекачкі.Прі періодичної транспортуванні високов'язких нафт по трубопроводу доцільність підігріву у високому ступені залежить від вартості та ефективності теплоізоляції.
На відміну від перекачування при звичайних температурах перекачування підігрітих нафт відбувається при неізотермічних умовах. У цьому випадку процеси теплообміну між нафтою і навколишнім середовищем набувають першорядного значення. Інтенсивність теплообміну вплине на величину втрат тепла в навколишнє середовище і, отже, на температуру нафти в кінці трубопроводу. Вибір температури підігріву для заданих умов перекачування визначається на підставі техніко-економічних розрахунків з урахуванням мінімуму витрат на підігрів і перекачку.
Залежність в'язкості структурованої системи від напруги зсуву представлена ??на рис.4.
Рис.4. Крива ефективної в'язкості пластової нафти
На ділянках 1 і 3 в'язкість системи є величиною постійною при даній температурі. На цих ділянках ПДВ відповідає за своєю консистенцією станам гелю, і молекулярному розчину ВМС нафти. На ділянці 2 нафта знаходиться в стані аномальновязкой рідини, в'язкість є величиною змінною і характеризує рівновагу процесів руйнування і відновлення структури залежно від прикладеної t.
Руйнування коагуляційних структур, утворених високомолекулярними парафинами і асфальтенами, має свої особливості. Після прикладання певного навантаження до нафти, що володіє такою структурою, негайного руйнування структури не спостерігається. Ступінь руйнування залежить не тільки від швидкості зсуву, але і від часу впливу навантаження. Характер...
