logo search
все билеты

1. Состав и физические свойства нефтей.

Нефть представляет собой сложную смесь органических соединений, преимущественно углеводородов и их производных. По консистенции нефти различаются от легко подвижных до высоковязких (почти не текучих) или застывающих при нормальных условиях. Цвет нефтей меняется от зеленовато-бурого до чёрного. классы : Парафиновые углеводороды (алканы CnH2n+2), Нафтеновые углеводороды (циклоалканы CnH2n,;CnH2n-2 бициклические или CnH2n-4 (трициклические). Ароматические углеводороды – соединения, в молекулах которых присутствуют циклические полисопряжённые системы. К ним относятся бензол и его гомологи, толуол, фенантрен и др. Содержание в нефти – 10-15%.

Гетероатомные соединения – углеводороды, в состав молекул которых входят кислород, азот, сера, металлы. К ним относятся: смолы, асфальтены, меркаптаны, сульфиды, дисульфиды, тиофены, порфирины, фенолы, нафтеновые кислоты. Фракционный состав нефти отражает содержание соединений, выкипающих в различных интервалах температур. Нефти выкипают в очень широком интервале температур – 28-550°С и выше. Различают следующие фракции нефти:

28-180°С – широкая бензиновая фракция;

120-240°С – керосиновая фракция (150-240°С – осветительный керосин; 140-200 – уайт-спирт);

140-340°С – дизельная фракция (180-360°С – летнее топливо);

350-500°С – широкая масляная фракция; 380-540 – вакуумный газойль.

Плотность пластовой нефти зависит от состава нефти, давления, температуры, количества растворённого газа (рис. 3.1.). Чем меньше плотность нефти, тем выше выход светлых фракций . плотность нефтей при насыщении азотом или углекислым газом несколько возрастает с увеличением давления. Вязкость – сила трения (внутреннего сопротивления), возникающая между двумя смежными слоями внутри жидкости или газа на единицу поверхности при их взаимном перемещении (рис. 3.2).

Динамическая вязкость определяется через закон Ньютона:

, (3.37)

где А – площадь перемещающихся слоёв жидкости (газа) – см. рис. 3.2;

F – сила, требующаяся для поддержания разницы скоростей движения между слоями на величину dv;dy – расстояние между движущимися слоями жидкости (газа);

dv – разность скоростей движущихся слоёв жидкости (газа).

С вязкостью связан ещё один параметр – текучесть j – величина обратная вязкости: кинематическую вязкость – свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой с учётом силы тяжести.

Единицы измерения кинематической вязкости: система СИ – [м2/с]; система СГС – [Стокс]

коэффициентом сжимаемости (или объёмной упругости) b: .

Коэффициент сжимаемости зависит от давления, температуры, состава нефти и газового фактора. объёмный коэффициент b, характеризующий соотношение объёмов нефти в пластовых условиях и после отделения газа на поверхности:

, где Vпл – объём нефти в пластовых условиях;

Vдег – объём нефти при атмосферном давлении и температуре 20°С после дегазации.