Структурно-механические свойства аномально-вязких нефтей. Структурно механические свойства нефти


Структурно-механические свойства аномально-вязких нефтей

Реологические характеристики нефти в значительной степени определяются содержанием в ней смол, асфальтенов, твердого парафина, порфиринов. Асфальтены за счет плохой растворимости в углеводородах представляют собой коллоидные системы. Мицеллы асфальтенов стабилизируются смолами.

При значительном содержании парафина и асфальтенов вязкость нефти зависит от скорости сдвига, т.е. приобретает свойства неньютоновских жидкостей.

Структурно-механические свойства движущихся неньютоновских жидкостей изучает наука – реология.

Как известно, вязкость ньютоновских жидкостей зависит только от температуры и давления и касательное напряжение , возникающее в движущихся слоях жидкости, пропорционально градиенту скорости :

. (2.3)

Данное уравнение записывается в форме, аналогичной закону Гука, путем следующих преобразований

, (2.4)

где – длина в направлении скорости движения ; – время.

Величина характеризует сдвиг слоев (деформацию), и, следовательно, у ньютоновских жидкостей скорость сдвига пропорциональна касательному напряжению и обратно пропорциональна вязкости жидкости

. (2.5)

Данное уравнение называют реологическим уравнением.

Вязкость неньютоновской жидкости зависит не только от давления и температуры, но и от скорости деформации сдвига и предыстории состояния жидкости (от времени ее нахождения в спокойном состоянии). Свойства этих жидкостей описываются реологическим уравнением другого вида

. (2.6)

В зависимости от вида функции эти жидкости разделяются на три вида:

1) бингамовские пластики;

2) псевдопластики;

3) дилатантные жидкости.

Реологические кривые для различных видов жидкостей приведены на рисунке.

Реологическая кривая 1 относится к бингамовским пластикам. В этом случае нефть проявляет свойства пластической жидкости. В состоянии равновесия нефтяная система ведет себя как пластическая жидкость (рис. 3.26) и обладает некоторой пространственной структурой, способной сопротивляться сдвигающему напряжению (τ), пока величи-на его не превысит значение статического напряжения сдвига (τо). После достижения некоторой скорости сдвига нефть способна течь как ньютоновская жидкость.

Для определения аномальной вязкости таких пластичных тел Ф. Н. Шведовым предложено следующее реологическое уравнение:

, (2.7)

где Е — модуль Юнга;

— предельное напряжение сдвига;

— скорость деформации;

– период релаксации (определяет время, необходимое для «рассасывания»

упругих напряжений, возникших в теле при постоянной деформации .

Бингамом аналогичное вязкопластичное течение описывается уравнением:

. (2.8)

Два последних уравнения идентичны и обычно объединяются в одну формулу Шведова – Бингама:

(2.9)

где динамическое напряжение сдвига;

– пластическая вязкость, не зависящая от скорости сдвига и равная угловому

коэффициенту линейной части зависимости .

За эффективную вязкость пластичных тел принимается вязкость некоторой ньютоновской жидкости, величина которой

. (2.10)

Эффективная вязкость пластичных тел является переменной величиной.

П с е в д о п л а с т и к и (реологическая кривая 2 на рис. III.26) характеризуются отсутствием предела текучести, а также тем, что эффективная их вязкость понижается с увеличением скорости сдвига. Псевдопластиками такие жидкости называют потому, что в определенном интервале напряжений они подчиняются уравнению Шведова — Бингама.

Д и л а т а н т н ы е жидкости (кривая 4) также относятся к телам, у которых отсутствует предел текучести, однако их эффективная вязкость в отличие от псевдопластиков повышается с возрастанием скорости сдвига. Такой тип течения характерен для суспензий с большим содержанием твердой фазы. Предполагается, что в покое жидкость равномерно распределяется между плотно упакованными частицами и при сдвиге с небольшой скоростью жидкость служит смазкой, уменьшающей трение частиц. При больших скоростях сдвига плотная упаковка частиц нарушается, система расширяется и жидкости становится недостаточно для смазки трущихся поверхностей. Действующие напряжения в таком случае должны быть значительно большими.

Движение псевдопластиков и дилатантной жидкости аппроксимируется степенным законом зависимости касательного напряжения и модуля скорости деформации

 

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Структурно-механические свойства аномально-вязких нефтей

Реологические характеристики нефти в значительной степени определяются содержанием в ней смол, асфальтенов, твердого парафина, порфиринов. Асфальтены за счет плохой растворимости в углеводородах представляют собой коллоидные системы. Мицеллы асфальтенов стабилизируются смолами.

При значительном содержании парафина и асфальтенов вязкость нефти зависит от скорости сдвига, т.е. приобретает свойства неньютоновских жидкостей.

Структурно-механические свойства движущихся неньютоновских жидкостей изучает наука – реология.

Как известно, вязкость ньютоновских жидкостей зависит только от температуры и давления и касательное напряжение , возникающее в движущихся слоях жидкости, пропорционально градиенту скорости :

. (2.3)

Данное уравнение записывается в форме, аналогичной закону Гука, путем следующих преобразований

, (2.4)

где – длина в направлении скорости движения ; – время.

Величина характеризует сдвиг слоев (деформацию), и, следовательно, у ньютоновских жидкостей скорость сдвига пропорциональна касательному напряжению и обратно пропорциональна вязкости жидкости

. (2.5)

Данное уравнение называют реологическим уравнением.

Вязкость неньютоновской жидкости зависит не только от давления и температуры, но и от скорости деформации сдвига и предыстории состояния жидкости (от времени ее нахождения в спокойном состоянии). Свойства этих жидкостей описываются реологическим уравнением другого вида

. (2.6)

В зависимости от вида функции эти жидкости разделяются на три вида:

1) бингамовские пластики;

2) псевдопластики;

3) дилатантные жидкости.

Реологические кривые для различных видов жидкостей приведены на рисунке.

Реологическая кривая 1 относится к бингамовским пластикам. В этом случае нефть проявляет свойства пластической жидкости. В состоянии равновесия нефтяная система ведет себя как пластическая жидкость (рис. 3.26) и обладает некоторой пространственной структурой, способной сопротивляться сдвигающему напряжению (τ), пока величи-на его не превысит значение статического напряжения сдвига (τо). После достижения некоторой скорости сдвига нефть способна течь как ньютоновская жидкость.

Для определения аномальной вязкости таких пластичных тел Ф. Н. Шведовым предложено следующее реологическое уравнение:

, (2.7)

где Е — модуль Юнга;

— предельное напряжение сдвига;

— скорость деформации;

– период релаксации (определяет время, необходимое для «рассасывания»

упругих напряжений, возникших в теле при постоянной деформации .

Бингамом аналогичное вязкопластичное течение описывается уравнением:

. (2.8)

Два последних уравнения идентичны и обычно объединяются в одну формулу Шведова – Бингама:

(2.9)

где динамическое напряжение сдвига;

– пластическая вязкость, не зависящая от скорости сдвига и равная угловому

коэффициенту линейной части зависимости .

За эффективную вязкость пластичных тел принимается вязкость некоторой ньютоновской жидкости, величина которой

. (2.10)

Эффективная вязкость пластичных тел является переменной величиной.

П с е в д о п л а с т и к и (реологическая кривая 2 на рис. III.26) характеризуются отсутствием предела текучести, а также тем, что эффективная их вязкость понижается с увеличением скорости сдвига. Псевдопластиками такие жидкости называют потому, что в определенном интервале напряжений они подчиняются уравнению Шведова — Бингама.

Д и л а т а н т н ы е жидкости (кривая 4) также относятся к телам, у которых отсутствует предел текучести, однако их эффективная вязкость в отличие от псевдопластиков повышается с возрастанием скорости сдвига. Такой тип течения характерен для суспензий с большим содержанием твердой фазы. Предполагается, что в покое жидкость равномерно распределяется между плотно упакованными частицами и при сдвиге с небольшой скоростью жидкость служит смазкой, уменьшающей трение частиц. При больших скоростях сдвига плотная упаковка частиц нарушается, система расширяется и жидкости становится недостаточно для смазки трущихся поверхностей. Действующие напряжения в таком случае должны быть значительно большими.

Движение псевдопластиков и дилатантной жидкости аппроксимируется степенным законом зависимости касательного напряжения и модуля скорости деформации

 

 

Растворимость газов в нефти

От количества растворенного в пластовой нефти газа зависят все ее важнейшие свойства: вязкость, сжимаемость, термическое расширение, плотность и другие.

Распределение компонентов нефтяного газа между жидкой и газообразной фазами определяется закономерностями процессов растворения. Способность газа растворяться в нефти и воде имеет большое значение на всех этапах разработки месторождений от добычи нефти до процессов подготовки и транспортировки.

Сложность состава нефти и широкий диапазон давлений и температур затрудняют применение термодинамических уравнений для оценки газонасыщенности нефти при высоких давлениях.

Процесс растворения для идеального газа при небольших давлениях и температурах описывается законом Генри:

, (2.11)

где Vг – объём растворённого газа при данной температуре;

– коэффициент растворимости газа;

Vж – объём жидкости-растворителя;

Р – давление газа над поверхностью жидкости.

Коэффициент растворимости газа показывает, какое количество газа (Vг) растворяется в единице объёма жидкости (Vж) при данном давлении:

. . (2.12)

Коэффициент растворимости зависит от природы газа и жидкости, давления, температуры.

Количество выделившегося из нефти газа зависит не только от его содержания в нефти, но и от способа дегазирования. Различают контактное разгазирование, когда выделившийся газ находится в контакте с нефтью, и дифференциальное разгазирование, когда выделившийся из нефти газ непрерывно отводится из системы.

Однократное стандартное (контактное) разгазирование (ОСР) – процесс характеризуется тем, что образовавшиеся паровая и жидкая фазы находятся в равновесии и не разделяются до окончания процесса, а при достижении конечной температуры их разделяют в один приём, однократно.

При дифференциальном разгазировании часть жирных газов остается растворенным в нефти, чем предотвращаются неоправданные потери ценного углеводородного сырья.

Строгое соблюдение условий дифференциального разгазирования в лабораторных условиях затруднено, поэтому этот процесс заменяют на ступенчатое дегазирование, используя многократное (ступенчатое) разгазирование.

Газовый фактор пластовой нефти

где Vг – объём газа, выделившегося из объема Vн нефти в процессе её изотермического контактного разгазирования. Vн – объём дегазированной нефти, полученный из пластовой в процессе её разгазирования.

Объём выделившегося равновесного нефтяного газа (Vг) приведён к стандартным условиям (давление атмосферное – 100 кПа, температура – 293,15 К) или к нормальным условиям (0,1013 МПа, 273,15 К).

По статистическим данным Г. Ф. Требина из 1200 залежей около 50 % имеют газовый фактор от 25 до 82 м3/м3. То есть в 1 м3 нефти в пластовых условиях растворено от 25 до 82 м3 газа.

Для нефтяных месторождений Западной Сибири величина газового фактора изменяется в диапазоне от 35 до 100 м3/м3, для нефтегазовых залежей величина газового фактора может доходить до 250 м3/м3.

 

Читайте также:

lektsia.info

Структурно-механическое свойство - нефть - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Структурно-механическое свойство - нефть

Cтраница 4

Знаменует собой обобщение обширного промыслового материала по разработке месторождения с высоковязкими нефтями как до применения, так и после применения ПТОС и ПТВ на пласт. Производится комплексное изучение фактического материала, исследуются физико-химические и структурно-механические свойства нефти, проводятся термогидродинамические наблюдения на скважинах, осуществляется более глубокое и детальное изучение литологии коллектора, в результате которых устанавливается наличие нового аномально проницаемого пустотного типа коллектора. Открытие этого типа коллектора, имеющего наряду с поровым подчиненное значение, выдвигает ряд серьезных задач как в области поисков и разведки месторождений с такого рода коллекторами, так и их вскрытия и освоения скважин с применением для этой цели соответствующих эффективных средств. Наконец, совершенно по-новому решаются вопросы оценки и подсчета геологических и извлекаемых запасов нефти, а разработка месторождений с самого начала осуществляется с применением одного из способов ПТВ на пласт как главного средства увеличения нефтеотдачи пласта.  [46]

Рг фильтрация неньютоновской нефти происходит при очень медленном росте коэффициента подвижности. Причем темп возрастания зависит от факторов, определяющих структурно-механические свойства нефти. Очевидно, Рг является условной границей градиентов давления, с переходом которой наступает интенсивное разрушение структуры. При изменении градиента давления от О до Рг для промысловых расчетов коэффициент подвижности может быть принят постоянным.  [48]

А увеличение числа скважин приводит к уменьшению расстояний между скважинами. При этом уменьшаются потери нефти, обусловленные структурно-механическими свойствами нефти.  [49]

Интенсивность изменения подвижности зависит от факторов, влияющих на структурно-механические свойства нефтей. Нефть, очевидно, имеет коагуляционную структуру, и при очень малых градиентах давления наблюдается ползучесть с постоянной наибольшей вязкостью, соответствующей вязкости нефти с практически не разрушенной структурой.  [50]

В некоторых случаях свойства вязко-пластичных сред сохраняются и при движении этих нефтей по стволу скважины. Влияние давления, температуры и количества растворенного газа на структурно-механические свойства нефтей изучалось в работе [3], авторы которой пришли к выводу, что повышение температуры приводит к резкому снижению т0 и т) парафинистых и смолистых нефтей и что увеличение количества растворенного газа существенно уменьшает величину предельного напряжения сдвига.  [51]

Эти данные свидетельствуют о том, что для ослабления и полного подавления аномально-вязких свойств нефтей могут быть использованы растворители аосоциатов асфальтенов. Регулирование дисперсности ассоциатов позволяет повлиять на процесс кристаллизации парафинов и структурно-механические свойства нефтей.  [52]

Наименьшая предельная вязкость Ti T) m достигается при достаточно больших градиентах скорости и соответствует предельным разрушениям пространственной структуры. Из рис. 65 видно, что аномалия вязкости, обусловленная структурно-механическими свойствами нефти, проявляется при напряжениях сдвига, не превышающих граничного значения тт предельного разрушения структуры.  [54]

Интенсивность изменения коэффициента подвижности в этом интервале зависит от факторов, влияющих на структурно-механические свойства нефти.  [55]

Фильтрация в пористой среде структурированных жидкостей отличается многими особенностями по сравнению с фильтрацией ньютоновских жидкостей. При этом важно знать, при каких условиях и какие факторы влияют на структурно-механические свойства нефти. Многочисленные результаты экспериментальных лабораторных и промысловых исследований по фильтрации неньютоновских нефтей в различных геолого-физических условиях показали, что на структурные свойства нефти влияют содержание в ней парафина, асфальтово-смолистых веществ, углеводородный состав газа, растворенного в нефти, температура, давление.  [56]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Физические свойства природных нефтей - Физика пласта (Ответы на экзамен)

42. Физические свойства природных нефтей.

Нефть – смесь жидких углеводородов, которая может содержать твердые не углеводороды.

Свойства нефти: компонентный состав (жидкие углеводороды; твердая фаза, например парафин; газы, растворены в нефти).

В общем случае, нефть – многофазная многокомпонентная система-, т.е. ее свойства зависят и от состава, и от взаимодействия фаз.Физические свойства природных нефтей:

1)Сжимаемость нефти.

Нефть обладает упругостью, которая измеряется коэффициентом сжимаемости (или объёмной упругости).

н=-1/Vн(dVн/dр) - (изменение объема при изменение давления).

Он составляет величину порядка от 0,4­ до 0,7 ГПа-1 (для нефтей, не содержащих растворённый газ). Лёгкие нефти, содержащие значительное количество растворённого газа, обладают повышенным коэффициентом сжимаемости (н достигает 14 ГПа-1).

н зависит от температуры и давления, причём чем выше температура, тем больше коэффициент сжимаемости.

  Т

40 120

Т Р

2)Упругий запас.

Нефть обладает определенным упругим запасом, и ее свойства меняются при расширении (например, когда нефть из пласта поднимается на поверхность, её состав меняется, меняется объём), что характеризуется объемным коэффициентом.

Объёмный коэффициент рассчитывается по формуле:

в=Vпл/Vдег,

где Vпл – объём нефти в пластовых условиях;

Vдег – объём дегазированной нефти (на поверхности).

Зависимость объёмного коэффициента от давления выглядит следующим образом:

В

Рнас Р3) Плотность.

Переход от объемных характеристик к массовым.

Плотность пластовой нефти зависит от давления и температуры.

Если плотность нефти составляет =500 кг/м3, то такая нефть называется лёгкой, или малоплотной. Если плотность равна =800-900 кг/м3, то такая нефть называется тяжёлой, или высокоплотной.

С ростом температуры плотность нефтей падает, причём падение происходит до давления насыщения, после чего она снова возрастает

Рнас Р

Диапазон значений вязкости колеблется в пределах от 0,01 до 1000 мПас.

43. Аномально-вязкие нефти и их структурно-механические свойства.

Наличие смоло - асфальтеновых и парафиновых компонентов делает нефть коллоидной системой, которая может проявлять структурно – механические свойства.

Эпюра скоростей

z h

Величина деформации характеризуется величиной: =U/z

Скорость сдвига (деформации): ’=d/dt.

Для обычных твёрдых тел и классических жидкостей выполняются следующие соотношения для касательных напряжений :

Для твёрдого тела - =G, где G – модуль сдвига.

Для жидкостей - =(d/dt),  - вязкость.

Жидкость неограниченно деформируется под действием касательных напряжений . Такие жидкости называют ньютоновскими, и для них указывают на два момента:

  1. однозначную связь  и ;
  2. эта связь линейная с коэффициентом пропорциональности .

Жидкости, для которых не соблюдаются эти два положения, называются аномальными, или неньютоновскими. Это:

  1. нефти повышенной вязкости, со значительным содержанием смоло-асфальтеновых компонентов;
  2. нефти с повышенным содержанием парафина.
Т.е. нефти, способные выделять структуры, которые и дают им аномальные свойства.

Неньтоновскими свойствами также обладают технологические жидкости на основе полимерных растворов, гелей (буровые растворы, жидкости для гидроразрыва).

В соответствии с этим выделяются разные типы связей (()):

=Т(d/dt), d/dt=Г(),

где Т, Г – некоторые функции. Они взаимообратимые и в общем случае нелинейные.

В зависимости от вида функции различают:

1. Вязкопластическую жидкость;

Она соответствует модели Бингама-Шведова.

d/dt=0 при 0;

d/dt=(-0)/ при 0;

Существование такой жидкости означает, что в состоянии покоя из нефти выделяются определенные структуры, обладающие определенной прочностью до определенного момента - 0 – некоторое предельное напряжение сдвига (разрушения). После разрушения она превращается в обычную жидкость, которая наиболее распространена в нефтяной промышленности.

Этот тип жидкости называется жидкостью с аномальным напряжением, или бингамовской жидкостью.

Свойства: из–за наличия структуры могут не соблюдаться основные законы жидкости, например, в двух вертикальных трубочках, соединенных между собой, возникает разность уровней (сдвиг есть, а жидкость не течет до определенного предела).

Начальное напряжение сдвига может быть связано с взаимодействием нефти с поверхностью.

Мирзаджанзаде выявил, что газ тоже может проявлять начальный градиент, связанный с взаимодействием газа с глинистой компонентой.2. Степенная жидкость.

=k(d/dt)n

При n1 эта зависимость соответствует жидкостям, в которых структуры разрушаются.

При n>1 эта зависимость соответствует жидкостям (например, суспензиям), в которых сопротивление движению возрастает по мере движения, они с уплотняющейся структурой (по мере увеличения скорости сдвига сопротивление сдвигу увеличивается, поэтому свойства жидкости зависят от приложенного усилия). Старение нефти.

Изменение зависимостей, состава нефти от времени называется старением нефти.

Когда нарушается естественное пластовое состояние, из нефти улетучиваются лёгкие компоненты и вследствие наличия тяжёлых компонентов, которые могут выпадать, изменяется её химический состав. Т.о. свойства нефти в процессе разработки меняются.

Явление разрушения структуры при течении и восстановления в состоянии покоя называется тиксотропией.

3.Упруго пластические жидкости.

Это тела, которые проявляют свойства твердого тела и свойства жидкости. Если их быстро бросить на пол, то они будут прыгать, если медленно мять, то они будут пластичны.

С точки зрения рассмотренных моделей, их следствием является то, что как только на жидкость перестаёт действовать напряжение, процесс прекращается и вся затраченная работа переходит в выделяющееся тепло, энергия при этом равна нулю.

Есть жидкости, способные запасать энергию и способные производить работу по расширению - ВУСы.

Вязкоупругая жидкость

Обычная струяРабота по расширениюВязкоупругие жидкости, например полимерно-молекулярные дисперсии, при снятии напряжений могут совершать работу.

ВУС (вязкоупругий состав) является аналогом ВУЖ (вязкоупругой жидкости). Они описываются моделью Максвелла.

dV/dt=1/+1/G=1/(+),

где G – модуль сдвига;

=/G – время релаксации.

При малых изменениях скорости d/dt упругость не проявляется, однако становится серьёзной с увеличением d/dt. Т.о. в быстрых процессах характерное время процесса мало по сравнению с временем релаксации. Тело ведёт себя как упругое с модулем G.

В технологических процессах ВУЖ ведёт себя по-разному.

При медленной закачке ВУЖ заполняет пласты, а затем, при быстрой разработке, она не выходит из пласта.

Определяющим параметром для построения зависимости является отношение р/Q. При больших значениях этого отношения возникает аномально высокое сопротивление.

р/Q

W

Применяются для водоизоляции: медленно закачиваем, быстро изменяем давление – образуется пробка, которая держит воду. Если, например, мы имеем течение в трубопроводе, то можем заметить, что когда ВУС проходит через «пережим», он легко преодолевает все препятствия в трубе и является как бы «пробкой», не дающей смешиваться жидкости.

Смешав полиакриломид с формальдегидом и соляной кислотой, можно получить используемый на практике гель (ВУС).

topuch.ru

Структурно-механические свойства аномально-вязких нефтей

Реологические характеристики нефти в значительной степени определяются содержанием в ней смол, асфальтенов, твердого парафина, порфиринов. Асфальтены за счет плохой растворимости в углеводородах представляют собой коллоидные системы. Мицеллы асфальтенов стабилизируются смолами.

При значительном содержании парафина и асфальтенов вязкость нефти зависит от скорости сдвига, т.е. приобретает свойства неньютоновских жидкостей.

Структурно-механические свойства движущихся неньютоновских жидкостей изучает наука – реология.

Как известно, вязкость ньютоновских жидкостей зависит только от температуры и давления и касательное напряжение , возникающее в движущихся слоях жидкости, пропорционально градиенту скорости :

. (2.3)

Данное уравнение записывается в форме, аналогичной закону Гука, путем следующих преобразований

, (2.4)

где – длина в направлении скорости движения ; – время.

Величина характеризует сдвиг слоев (деформацию), и, следовательно, у ньютоновских жидкостей скорость сдвига пропорциональна касательному напряжению и обратно пропорциональна вязкости жидкости

. (2.5)

Данное уравнение называют реологическим уравнением.

Вязкость неньютоновской жидкости зависит не только от давления и температуры, но и от скорости деформации сдвига и предыстории состояния жидкости (от времени ее нахождения в спокойном состоянии). Свойства этих жидкостей описываются реологическим уравнением другого вида

. (2.6)

В зависимости от вида функции эти жидкости разделяются на три вида:

1) бингамовские пластики;

2) псевдопластики;

3) дилатантные жидкости.

Реологические кривые для различных видов жидкостей приведены на рисунке.

Реологическая кривая 1 относится к бингамовским пластикам. В этом случае нефть проявляет свойства пластической жидкости. В состоянии равновесия нефтяная система ведет себя как пластическая жидкость (рис. 3.26) и обладает некоторой пространственной структурой, способной сопротивляться сдвигающему напряжению (τ), пока величи-на его не превысит значение статического напряжения сдвига (τо). После достижения некоторой скорости сдвига нефть способна течь как ньютоновская жидкость.

Для определения аномальной вязкости таких пластичных тел Ф. Н. Шведовым предложено следующее реологическое уравнение:

, (2.7)

где Е — модуль Юнга;

— предельное напряжение сдвига;

— скорость деформации;

– период релаксации (определяет время, необходимое для «рассасывания»

упругих напряжений, возникших в теле при постоянной деформации .

Бингамом аналогичное вязкопластичное течение описывается уравнением:

. (2.8)

Два последних уравнения идентичны и обычно объединяются в одну формулу Шведова – Бингама:

(2.9)

где динамическое напряжение сдвига;

– пластическая вязкость, не зависящая от скорости сдвига и равная угловому

коэффициенту линейной части зависимости .

За эффективную вязкость пластичных тел принимается вязкость некоторой ньютоновской жидкости, величина которой

. (2.10)

Эффективная вязкость пластичных тел является переменной величиной.

П с е в д о п л а с т и к и (реологическая кривая 2 на рис. III.26) характеризуются отсутствием предела текучести, а также тем, что эффективная их вязкость понижается с увеличением скорости сдвига. Псевдопластиками такие жидкости называют потому, что в определенном интервале напряжений они подчиняются уравнению Шведова — Бингама.

Д и л а т а н т н ы е жидкости (кривая 4) также относятся к телам, у которых отсутствует предел текучести, однако их эффективная вязкость в отличие от псевдопластиков повышается с возрастанием скорости сдвига. Такой тип течения характерен для суспензий с большим содержанием твердой фазы. Предполагается, что в покое жидкость равномерно распределяется между плотно упакованными частицами и при сдвиге с небольшой скоростью жидкость служит смазкой, уменьшающей трение частиц. При больших скоростях сдвига плотная упаковка частиц нарушается, система расширяется и жидкости становится недостаточно для смазки трущихся поверхностей. Действующие напряжения в таком случае должны быть значительно большими.

Движение псевдопластиков и дилатантной жидкости аппроксимируется степенным законом зависимости касательного напряжения и модуля скорости деформации

 

 

Дата добавления: 2015-10-23; просмотров: 74 | Нарушение авторских прав

Читайте в этой же книге: Удельная поверхность | Проницаемость горных пород | Зависимость проницаемости от пористости | Насыщенность коллекторов | Зависимости проницаемости от насыщенности коллекторов | Механические свойства горных пород | Тепловые свойства горных пород | Понятие о неоднородности коллекторов и моделях пласта | Физическое состояние нефти и газа при различных условиях в залежи | Кислородные соединения нефти |mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.759 сек.)

mybiblioteka.su


Смотрите также