Исследование вязкости аномальных нефтей с помощью ротационного и вибрационного вискозиметров

Приведены результаты исследований вязкости ньютоновских и неньютоновских нефтей, полученные с помощью ротационного (HAAKE VT550) и вибрационного (SV-10) вискозиметров. Показано, что при измерении вязкости ньютоновских жидкостей, в том числе легких неструктурированных нефтей, в области температур, где неньютоновские свойства не проявляются, ротационный и вибрационный вискозиметры дают схожие значения вязкости и зависимости вязкости от температуры. При снижении температуры парафинистой или высоковязкой нефти до диапазона проявления аномальных свойств каждое измеренное на вибровискозиметре SV-10 значение вязкости соответствует своей эффективной скорости сдвига на кривой течения для данной температуры, полученной с помощью ротационного вискозиметра VT550 (чем больше вязкость, тем меньше эффективная скорость сдвига). Поэтому при изучении реологии неньютоновских структурированных жидкостей, например, высокопарафинистых нефтей, следует использовать ротационные реометры, позволяющие записывать кривые течения в полном объеме и определять значения вязкости в переходных и установившихся режимах течения. Вибрационный вискозиметр измеряет вязкость неньютоновских структурированных сред для некоторых «эффективных» значений скоростей сдвига, которые самим прибором не задаются, а могут быть определены в результате отдельных экспериментов с калиброванными образцами. Поэтому в данном случае возможны только относительные, а не абсолютные измерения. По полученным данным исследования реологических характеристик нефти на двух типах приборов предложены рекомендации к практическому применению вибровискозиметра SV-10.

1. Малкин А. Я., Исаев А. И. Реология: концепции, методы, приложения. — СПб.: Профессия, 2010. — 560 с.

2. Соловьев А. Н., Каплун А. Б. О вибрационном методе измерения вязкости жидкостей / Теплофизика высоких температур. 1965. Т. 3. № 1. С. 139 – 148.

3. Naoto Izumo, Atsushi Koiwai. Technological Background and Latest Market Requirements concerning Static Viscosity Measurement with a Tuning-fork Vibration Viscometer / Proceedings of Asia-Pacific Symposium on Measurement of Mass, Force and Torque (APMF2009). 2009. P. 51 – 57.

4. Виноградов Г. В., Малкин А. Я. Реология полимеров. — М.: Химия, 1977. — 440 с.

5. Павлов В. П., Виноградов Г. В. Обобщенная реологическая характеристика пластичных дисперсных систем / Коллоидный журнал. 1966. Т. 28. № 3. С. 424 – 430.

6. Некучаев В. О., Васенева А. А. Особенности реологических кривых течения высоковязких нефтей и их водных эмульсий / Нефтяное хозяйство. 2013. № 8. С. 61 – 63.

7. Некучаев В. О., Стинич С. И. Исследование температурной зависимости вязкости и энергии активации течения высокопарафинистых и высоковязких нефтей Тимано-печорской провинции / Проблемы разработки и эксплуатации месторождений высоковязких нефтей и битумов: материалы межрегиональной научно-технической конференции. — Ухта: Изд-во УГТУ, 2015. С. 218 – 221.

8. Федоров П. В., Некучаев В. О., Пыстин А. А. Об исследовании влияния термообработки на реологические характеристики высоковязких нефтей, перекачиваемых по МН «Уса-Ухта» и «Ухта-Ярославль» / Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2016. № 6(26). С. 58 – 63.