Експериментальне встановлення оптимального часу термостатування проб під час реологічних досліджень високов'язких нафт

Abstract

Проведено комплекс порівняльних досліджень реологічних властивостей високов'язкої долинської нафти з метою встановлення оптимального часу термостатування проб на етапі реологічних досліджень неньютонівських рідин, при збільшенні якого реологічні властивості нафт змінюються незначною мірою або не змінюються зовсім. Подано характеристику основних реологічних моделей нафт різних типів. Встановлено, що в робочому діапазоні досліджень (від 5 °С до 25 °С) реологічні моделі долинської нафти найбільш адекватно описуються законом Балклі-Гершеля для нелінійних в’язкопластичних рідин. В якості критерію оцінювання впливу часу термостатування на реологічні властивості нафти прийнято відхилення границі плинності нафти певного експерименту від границі плинності за найтривалішого експерименту, тобто 720 хв. Прийнято, що оптимальним часом термостатування вважається найменша тривалість витримування лабораторних проб, за якої відхилення границі плинності від показників найтривалішого експерименту не перевищує 5 % для певної температури досліджень. Доведено, що при температурах термостатування 5 °С і 10 °С оптимальний час витримування проб становить 360 хв., при температурі термостатування 15 °С – 120 хв., при температурі термостатування 20 °С і 25 °С – 60 хв.

There was carried out a set of comparative studies of the rheological properties of high-viscosity oil in Dolyna to determine the optimal thermostating time of samples during the rheological studies of non-Newtonian fluids. When the time increases, the rheological properties of crude oils vary slightly or do not change at all. The article describes the basic rheological models of different types of oils. It was established that in the operating range of the study (from 5°C to 25°C) the rheological models of oil in Dolyna are sufficiently described by the Herschel-Bulkey law for non-linear viscoplastic fluids. As a criterion for evaluation of the impact of thermostating time on the rheological properties of oil was taken deviation of oil liquid limit of a given experiment from the oil liquid limit of the longest experiment, i.e. 720 min. It is assumed that the optimal thermostating time is the smallest duration of exposure of laboratory tests, when the deviation of liquid limit from the figures of the longest experiment do not exceed 5% at a given temperature of the study. It is proved that at a thermostating temperatures of 5 °C and 10 °C the optimal duration of exposure of experimental samples is 360 min., at a thermostating temperature of 15 °C – 120 min., at thermostating temperatures of 20 °C and 25 °C – 60 min.