но, що після зняття навантаження міцність структури через певний час відновлюється повністю, тобто в'язкість від величини m3 збільшується до значення m1 (рис.4).
Така здатність до мимовільного відновленню структури після її руйнування називається тиксотропией.
парафінистої нафти і агрегативно-стійкі концентровані водо-нафтові емульсії облаем властивістю мимовільного збільшення міцності структури t0 в часі і відновлення структури після її механічного руйнування.
Час відновлення структури після її механічного руйнування для різних нафт і емульсій може коливатися від декількох хвилин до десятків годин.
Тиксотропні властивості нафти залежать від змісту, хімічного складу, дисперсного стану високомолекулярних парафінів нафти, змісту та адсорбційного дії на процеси кристалізації парафіну смолисто-асфальтенових речовин, температурного впливу на нафту та ін.
Для зниження тиксотропних властивостей нафти застосовують термообробку нафти і спеціальні депресорні присадки.
Раніше було показано, що структурно-механічна міцність ПДВ, t0, тим менше, чим менше радіус ядра ССЕ і більше товщина сольватного шару.
Тому призначення депресорних присадок - підвищити ступінь дисперсності нафтової системи і тим самим знизити структурно-механічну міцність t0 і знизити температуру застигання нафти.
Встановлено, що чим більше молекулярна маса парафінів нафти і чим вище їх концентрація, тим менше впливають додаються асфальтени або інші депрессори на температуру переходу ПДВ з рідкого стану в твердий.
Механізм дії депрессоров можна пояснити виходячи з таких уявлень:
? Високомолекулярні парафіни в ПДВ утворюють надмолекулярних структури - асоціати макромолекул, здатні самостійно існувати при температурах вище температури кристалізації парафінових вуглеводнів;
? Дія депресорних присадок зводиться до впливу на процес асоціації твердих парафінових вуглеводнів при температурах вище температури кристалізації парафіну і пов'язано з утворенням комплексів між присадкою і парафіном.
Молекули присадок, завдяки наявності в них парафінових ланцюгів, взаємодіють з молекулами парафінових вуглеводнів на стадії формування надмолекулярної структури і входять до складу асоціату. При цьому збільшується товщина сольватной оболонки ССЕ, змінюється розмір надмолекулярних структур, відбувається ослаблення сил взаємодії між асоцоатами і між дисперсною фазою і дисперсійним середовищем. В результаті утворюються більш пухкі, більш рухливі асоціати і знижується міцність структури.
Це призводить до зміщення температури застигання систем в область більш низьких температур і до зміщення структурних переходів парафіну з агрегованого стану в просторове в область більш високих його концентрацій.
Цілеспрямованих досліджень в області формування коагуляційних структур і аномальних нафтових рідин проведено недостатньо і ще належить встановити більш загальні закономірності для управління цим складним процесом, що має важливе технологічне значення.
Методика дослідження
Вимірювання в'язкості представлених для випробувань зразків нафти при заданих умовах можна здійснити на установці, в якій при певному тиску і температурі здійснюється перетікання нафти з однієї ємності в іншу через калібровану трубку. Знаючи об'ємну витрату нафти і перепад тисків на каліброваній трубці, можна розрахувати в'язкість за формулою:
реологічний нафту підігрів в'язкість
де?- Динамічна в'язкість, Па? с; r - радіус калиброванной трубки, м; V - об'ємна витрата нафти через калібровану трубку, м3/с; ? P - перепад тиску на каліброваній трубці, Па; l - довжина калиброванной трубки, м.
Для виконання поставленого завдання розроблена установка, принципова схема якої наведена на рис. 5, а на рис. 6 представлена ??її фотографія. Основними вузлами установки є: термостатіруемого камера 1, в якій на металевій рамі закріплений гідроциліндр подвійної дії 2, з'єднаний шлангами високого тиску з двома буферними посудинами 3, сполученими між собою калиброванной трубкою 4. Гідроциліндр і буферні ємності заповнюються досліджуваної нафтою. Тиск у системі створюється за допомогою гвинтового домкрата 5 допоміжним гідроциліндром 6, сполученим з однією з буферних ємностей, забезпеченою манометром для візуального контролю. Крім цього, в одну з буферних ємностей можна подавати газ при підвищеному тиску, змінюючи газонасиченість і тиск. Такий механізм дозволяє задавати в системі тиск від 0 до 10 МПа і фіксувати його на будь-якій величині в зазначеному діапазоні, не застосовуючи складних пристроїв.
