Лекционный курс МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЙ ЛЕКЦИЯ 5

Лекционный курс «МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЙ» ЛЕКЦИЯ 5 ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ НЕФТЕГАЗОВЫХ ФЛЮИДОВ. ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

НЕОБХОДИМОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ПРИРОДНЫХ НЕФТЕЙ • Прогнозирование однофазных и многофазных потоков • Конструирование трубопроводов • Прогнозирование эффективности методов разработки месторождений с использованием вытеснения водой или газом

СХЕМА ВЫТЕСНЕНИЯ Продуктивная скважина НЕФТЯНОЙ ПЛАСТ ВОДА

Закон Дарси • Генри Дарси (1803 -1858). Инженер - гидравлик В 1856 г. сформулировал знаменитый “закон Дарси” – Этот закон является фундаментальным для многих отраслей науки и техники, в том числе и для нефтегазовой промышленности. –

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ПОТОКИ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ u – Скорость Дарси (см/с) q – поток (cм 3/с) A – сечение (cм 2) k – проницаемость (Д) - вязкость (с. П) dp - приращение давления (атм) dx - перемещение (см)

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ • Динамическая вязкость • - сантипуаз (с. П): 1 с. П = грамм / 100 сек см • Кинематическая вязкость = / • - сантистокс (с. Ст): 1 с. Ст = с. П см 3 / г • В системе СИ : • [ ] = кг/м с = Н с/м 2 = Па с • [ ] = м 2/с

НЬЮТОНОВСКИЕ ЖИДКОСТИ • В модели Ньютона динамическая вязкость является коэффициентном пропорциональности между напряжением сдвига и скоростью сдвига (градиентом скорости)

Линейная зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига для ньютоновской жидкости . Наклон прямой =

ПРОФИЛИ СКОРОСТЕЙ ПРИ ЛАМИНАРНОМ ТЕЧЕНИИ

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЛАМИНАРНОГО ТЕЧЕНИЯ В ТРУБАХ Потери давления на трение Скорость сдвига на стенке трубы

ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ. ВИСКОЗИМЕТРЫ - вискозиметры с падающим шариком - капиллярные вискозиметры - вискозиметры с вращающимися цилиндрами

Вискозиметр с падающим шариком При установившейся скорости vуст сумма всех сил равна нулю FB FD v расстояние W FD + F B – W = 0 FD = 3 p vуст D FB = liquid(p. D 3/6) W = solid(p. D 3/6) 3 p vуст. D + liquid(p. D 3/6) - solid(p. D 3/6) = 0 3 vуст = ( solid – liquid)(D 2/6) = [( solid – liquid)D 2]/18 vуст

КАПИЛЛЯРНЫЕ ВИСКОЗИМЕТРЫ • Вискозиметр Освальда Вискозиметр Уббелоде

КАПИЛЛЯРНЫЕ ВИСКОЗИМЕТРЫ • Измеряют время t протекания жидкости сквозь капилляр длиной L • перепад давления в столбе жидкости высотой L : P = g L , • = R 4 t P / 8 V L , • где R - радиус капилляра, • V - объем протекшей жидкости

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КАПИЛЛЯРНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР 2018 -03 -20 • Вискозиметр с автоматическим измерением времени протекания Materials Science & Engineering, K-JIST 15 Materials Electrochemistry Lab.

Вискозиметр с вращающимися цилиндрами В таких приборах измеряют вязкость буровых растворов

Вращающийся вискозиметр Цилиндры - как бесконечные параллельные пластины