![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Плотность нефти
Плотность характеризует количества покоящейся массы, выраженной в единице объёма, [г/см3; кг/м3]: ρ = m / v. (4.1) Для определения плотности используют специальные приборы плотномеры ( нефтеденсиметр, ареометр), принцип действия которых основан на законе Архимеда. Под относительной плотностью (ρ о) понимают отношение величин абсолютной плотности нефти (ρ н) к плотности воды (ρ В), определенной при 4оС: ρ о = ρ н / ρ В. (4.2)
Величины плотность нефти (ρ н) и удельный вес нефти (dн) не всегда совпадают. Под удельным весом понимается отношение веса нефти к весу воды того же объёма. Обычно плотность сепарированных нефтей колеблется в пределах 820-950 кг/м3. По величине плотности нефти условно разделяют на три группы: легкие (820-860), средние (860-900) и тяжелые с плотность 900-950 кг/м3. Цифры в скобках характеризуют интервалы распределения функции плотности для нефтей месторождений Западной Сибири. Чем меньше плотность нефти, тем выше выход светлых фракций. С возрастанием температуры плотность нефтей дегазированных (сепарированных) уменьшается. Зависимость плотности нефти (ρ, кг/м3) от температуры (Т, оС) оценивается выражением: ρ (Т) = ρ 20 · [1 + ζ (20 – Т)], (4.3)
где ρ 20 – плотность нефти при 20оС; ζ – коэффициент объёмного расширения (табл. 4.1). Таблица 4.1 Значения коэффициента объёмного расширения
Рассмотрим пример. Плотность нефти при температуре 20оС (ρ 20) равна 870 кг/м3. Какова плотность этой же нефти при температуре 10оС? Решение. Воспользуемся выражением (4.3) получим:
Ρ 10 = 870 · [1 + 0, 000782 (20 – 10)] = 876, 8 кг/м3.
Несмотря на то, что все нефти являются слабо сжимаемыми жидкостями, при увеличении давления плотности нефтей возрастают, а при уменьшении – уменьшаются, хотя эти изменения малы по сравнению с их номинальными значениями. Изменение плотности нефти при изменении давления можно оценить, используя зависимости: ρ (Р) = ρ 20 · [1 + β · (Р – 1)] (4.4)
или ρ (Р) = ρ 20 · [1 + (Р – 1) / К], (4.5) где ρ 20 – плотность нефти при стандартных условиях; β – коэффициент сжимаемости нефти, 1/Па; К – модуль упругости нефти, Па. Среднее значение коэффициента сжимаемости нефти (β) составляет 0, 00078 МПа-1, среднее значение модуля упругости нефти (К =1/β) составляет ≈ 1, 3 · 109 Па. Рассмотрим пример. Плотность нефти при давлении 0, 1 МПа равна 870 кг/м3. Какова будет плотность этой же нефти при давлении 6, 0 МПа, если температура не изменяется? Решение. Воспользуемся формулой (4.5) и получим:
Ρ 6, 0 = 870 · [1 + (6, 0 – 0, 1) · 106 / 1, 3 · 109] ≈ 874 кг/м3.
Плотность пластовой нефти зависит от состава нефти, пластовых давлений (рис. 4.1) и температур, количества растворённого газа. С увеличением пластового давления плотность нефтей уменьшается до давления равного давлению насыщения, за счет увеличения количества растворенного в ней газа. Эта закономерность значительна при насыщении нефти углеводородными газами. С увеличением количества растворенного углеводородного газа величина плотности уменьшается. Однако, не все газы, растворяясь в нефти, одинаково влияют на величину её плотности. Плотность нефтей при насыщении азотом или углекислым газом несколько возрастает с увеличением давления.
Рис. 4.1. Изменение плотности пластовой нефти в зависимости от давления
С повышением температуры в области давлений меньше давления насыщения плотность пластовых нефтей будет возрастать. В залежи величина плотности возрастает от купола к крыльям и к подошве, что объясняется функцией распределения растворенного газа.
|