Основные физические свойства нефти
Нефть – это многокомпонентная смесь соединений различных углеводородов с атомами тяжелых металлов, кислорода, органических кислот, серы и азота.
К основным физическим свойствам нефти относятся:
- Плотность.
- Вязкость.
- Оптические свойства.
- Содержание серы.
- Температура застывания.
- Объемный коэффициент.
- Парафинистость.
- Сжимаемость.
- Давление насыщения.
- Газосодержание.
- Коэффициент теплового расширения.
Плотность является одним из самых главных физических свойств нефти. Значение плотности нефти находится в диапазоне от 0,71 до 1,04 грамм на кубический сантиметр. По этому показателю нефть делится на пять классов:
- очень легкие нефти,
- легкие нефти,
- средние нефти,
- тяжелые нефти,
- очень тяжелые нефти.
Статья: Определение основных физических свойств нефти
Вязкость представляет собой способность частиц нефти оказывать сопротивление при перемещении относительно друг друга при движении нефти. По этому показателю нефть может быть высоковязкой, маловязкой, с повышенной вязкостью.
Содержание серы в нефти представляет собой важный параметр, так как сера оказывает воздействие на ее окислительные свойства. В соответствии с этим критерием нефть может быть высокосернистой, малосернистой и сернистой.
Парафинистость – это параметр, характеризующий содержание в нефти твердых углеводородов.
Газосодержание характеризует количество газа, которое содержится в одной тонне нефти. Давление насыщения представляет собой показатель, при достижении которого из нефти начинает выделяться газ. Параметр сжимаемости обусловлен упругостью нефти и характеризуется коэффициентом сжимаемости. Он показывает на сколько изменяется объем сырья в продуктивном пласте при повышении давления на 0,1 МПа.
Коэффициент теплового расширения показывает на сколько изменяется объем сырья при изменении температуры на один градус по Цельсию. Такой параметр, как объемный коэффициент какой объем занимает один кубометр сырья, насыщенный газом, в пласте. Температура застывания нефти показывает при каком значении температуры в пробирке уровень нефти не меняется, при условии ее наклона под углом 45 градусов. Основным оптическим свойством нефти является его способность вращать в вправо (обычно) плоскость поляризованного светового луча.
Определение физических свойств нефти на месторождениях
Основными физическими свойствами нефти, определяемыми на промыслах, являются:
- Содержание воды в нефти.
- Вязкость.
- Плотность.
- Содержание серы в нефти.
Содержание воды в нефти колеблется от десятых долей до 60 %. Методы определения содержания воды в нефти делятся на две группы: количественные и качественные. Качественные методы позволяют определить только наличие растворенной или эмульсионной воды в сырье. К ним относятся пробы на прозрачность, пробы на реактивную бумагу, пробы на протрескивание. Основным из них является проба на протрескивание. Количественные методы позволяют определить количество воды в нефти. Они делятся на прямые (титрование реактивом Фишера, метод Старка и Дина и т.п.) и косвенные (кондуктометрический, колометрический и т.п.). Приборы для измерения вязкости нефтепродуктов и нефти называются вискозиметрами. Самое широкое распространение получили ротационные и вискозиметры истечения. Визскозиметры истечения определяют вязкость нефти по объему жидкости, который протекает через капиллярную за определенный промежуток времени. Самые известные вискозиметры истечения были разработаны Панкевичем, Оставльдом и Каннон-Убеллоде. Ротационные вискозиметры включают в себя системы, которые оборудованы конусами, осными цилиндрами и т.п. Самым широко применяемы ротационным вискозиметром является вискозиметр Реотеста. Он позволяет измерять не динамическую вязкость, а предел текучести, пластичность, структурную вязкость и тиксотропию. Он может функционировать при температуре от – 60 до 3000 градусов по Цельсию.
Плотность нефти и нефтепродуктов определяется двумя основными способами: при помощи пикнометра и при помощи аэрометра. Определение плотности с использованием пикнометра подразумевает определение относительной плотности, то есть отношение массы испытуемого сырья к массе воды, которая взята в том же объеме. Суть способа определения плотности нефти при помощи аэрометра заключается в его погружении в продукт и снятии показаний по его шкале. Пример использования аэрометра изображен на рисунке ниже.
Рисунок 1. Пример использования аэрометра. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
1 – аэрометр; 2 – мерный цилиндр; 3 -нефть.
Основными методами определения содержания количества серы в нефти относятся испытание на медную пластину, метод сожжения в калориметрической бомбе, метод энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии, ламповый метод, а также ускоренный метод. Ускоренный метод подразумевает сжигание нефти или нефтепродукта в потоке воздуха и улавливание серных ангидридов растворами перекиси водорода с серной кислотой.
