Технологии энергосбережения

Физико-химические свойства углеводородов - Плотность нефти

Под плотностью принято понимать отношение массы вещества при температуре 200С к занимаемому объему. В системе СИ плотность измеряется в кг/м3, а удельный вес γ - в Н/м3. На практике также пользуются относительной плотностью, которая численно равна отношение плотности нефти к плотности дистиллированной воды при температуре 40С. Обычно нефть легче воды, плотность ее составляет от 750÷950 кг/м3. Нефти, плотностью менее 900 кг/м3, принято называть легкими, а более 900 кг/м3 - тяжелыми.

Следует отметить, что плотность нефти уменьшается с повышением температуры и увеличением содержания в ней газа. Таким образом, газонасыщенная пластовая нефть всегда имеет меньшую плотность, чем дегазированная, и разница тем больше, чем больше извлечено газа. Для определения плотности используют ареометры (денсиметры), пикнометры и специальные приборы (весы Вестфаля и др.).

Одним из основных физических свойств нефти, имеющем большое значение при проектировании и эксплуатации транспортных систем, является вязкость. Под вязкостью принято понимать свойство нефти оказывать сопротивление перемещению частиц относительно друг друга, т.е. характеризует подвижность жидкости.

Различают вязкость динамическую µ, измеряемую в [Па·с] и вязкость кинематическую ν, [м2/с]. Вязкость нефти обычно ниже 1Па·с, поэтому в практике часто пользуются дробными единицами, например МПа·с, или внесистемной единицей вязкости, называемой Стоксом (1Ст=10-4 м2/с). Кинематическую вязкость можно определить через отношение динамической вязкости нефти к ее плотности, т.е. ν=μ/ρ.

С повышением температуры вязкость нефти уменьшается, а с повышением давления, наоборот, увеличивается. Высокомолекулярные углеводороды повышают значение вязкости, поэтому вязкость легких нефтей меньше, чем тяжелых. Вязкость пластовой нефти может быть существенно меньше вязкости дегазированной. Например, эта разница у Ромашкинской нефти составляет до 600%.

Для измерения вязкости нефти применяют специальные приборы - вискозимеры капиллярного и ротационного типов. В первом случае вязкость определяется как отношение времени истечения через калибровочное отверстие исследуемой нефти ко времени истечения воды. Вискозиметры ротационных типов основаны на измерении сопротивления при относительном вращении двух коаксиальных цилиндров, зазор между которыми заполняется исследуемой нефтью.