Проявление - аномалия - вязкость
Cтраница 3
К псевдопластичным жидкостям относятся некоторые суспензии, содержащие асимметричные частицы. Проявление аномалии вязкости, в данном случае уменьшение ее с ростом скорости сдвига, объясняется тем, что с увеличением скорости течения асимметричные частицы постепенно ориентируются. При этом вязкость убывает до тех пор, пока сохраняется возможность дальнейшего ориентирования частиц, а затем зависимость напряжения от градиента скорости становится линейной. Свойствами псевдопластичных жидкостей обладают также растворы и расплавы большинства полимеров. Однако для них аномалия вязкости обусловлена строением макромолекул и характером надмолекулярных образований, возникающих в расплаве. Заметить это в обычных координатах т - ср ( у) очень сложно, поэтому для анализа кривых течения применяют графическую зависимость в двойных логарифмических координатах. Как видно из рис. 2.2, для ньютоновской жидкости характерна линейная зависимость lg т от lg у с постоянным наклоном, которая при уменьшении вязкости сдвигается вправо. [31]
Из рисунка видно, что в случае подчинения течения уравнению Пуазейля наблюдается слияние и практически полное совпадение всех кривых независимо от вязкости жидкостей от материала и размера капилляров, в которых проводились эксперименты. В области же проявления аномалии вязкости ( при перепадах давления меньше критических) коэффициенты вариации, полученные для ньютоновских и неньютоновских систем, заметно отличаются. Увеличение коэффициентов вариации для пластовых нефтей обусловлено неодинаковой степенью разрушенности объемной структурой сетки от опыта к опыту из-за тиксотрвпиости неньютоновской системы. [32]
Рассмотренные закономерности отмечаются также при насыщении одних и тех же образцов различными нефтями. Для активных нефтей, нефтей с более жесткими проявлениями аномалий вязкости эффективные средние радиусы пор образцов и объем пустот, приходящиеся на их долю, имеют меньшие значения, чем для нефтей с менее ярко выраженной активностью и неньютоновским характером фильтрации. [33]
В связи с ростом доли трудноизвлекаемых запасов нефти в стране особую актуальность приобретает проблема повышения эффективности эксплуатации скважин на месторождениях неньютоновских ( аномально-вязких) нефтей. При разработке таких месторождений эксплуатация скважин осложняется проявлением аномалий вязкости и подвижности нефти, образованием асфальтосмолопарафиновых отложений, повышенной коррозионной агрессивностью скважиннои продукции и сопровождается существенным снижением продуктивности добывающих и приемистости нагнетательных скважин. Успешность решения указанной проблемы во многом зависит от разработки и внедрения новых химических реагентов и составов технологических жидкостей во всех без исключения процессах нефтедобычи, начиная от вскрытия продуктивного пласта и кончая консервацией или ликвидацией скважин. Работы в этом направлении на протяжении ряда лет ведутся на кафедре Разработка и эксплуатация нефтегазовых месторождений Уфимского государственного нефтяного технического университета под руководством и при непосредственном участии автора доклада. [34]
 |
Кривые течения полистиролов с различными молекулярными весами ( молекулярный вес увеличивается от 1 к 9. крайним случаям отвечают молекулярные веса 6 2 - 10 и 8 6 - 105 и узкими МБР при 190 РС. [35] |
Характер зависимости скорости от напряжения сдвига для серии по-листиролов с узкими МБР показан на рис. V.9 ( по [17]), на котором обобщены результаты экспериментальных исследований кривых течения расплавов полистирола, полученные рядом авторов. Важно подчеркнуть, что монодисперсные полимеры или фракции с узкими МБР не склонны к проявлению аномалии вязкости. [36]
Это указывает на качественно одинаковый механизм течения этих систем. Наоборот, при изучении расплавов полимеров с межпачечным пластификатором обращает на себя внимание резкое изменение проявления аномалии вязкости. В изученном диапазоне напряжений аномалия вязкости проявляется в сравнении с исходным полимером крайне слабо. Это легко трактовать как сохранение неизменными тех структур, которые осуществляют течение. Последнее может быть понято, если предположить, что вязкое сопротивление связано с относительным движением надмолекулярных образований, облегченным присутствием межпачечного пластификатора. [37]
Одной из важнейших проблем нефтяной отрасли является повышение эффективности эксплуатации скважин. Особую актуальность она приобретает при разработке залежей аномально вязких нефтей, где их добыча осложняется проявлением аномалий вязкости и подвижности нефти, образованием асфальтосмолопарафиновых отложений и высоковязких эмульсий в призабойной зоне пласта, повышенной коррозионной агрессивностью скважиннои продукции и сопровождается существенным снижением продуктивности добывающих и приемистости нагнетательных скважин. Успех решения указанной проблемы во многом зависит от разработки и внедрения новых химических реагентов и составов технологических жидкостей во всех без исключения процессах нефтедобычи, начиная от вскрытия продуктивного пласта и кончая консервацией или ликвидацией скважин. Работы в этом направлении на протяжении ряда лет ведутся на кафедре Разработка и эксплуатация нефтегазовых месторождений Уфимского государственного нефтяного технического университета под руководством и при непосредственном участии автора. [38]
 |
Принципиальная схема развития процессов срыва и кристаллизации у высокомолекулярных линейных полимеров при достижении критических режимов деформирования. [39] |
Таким образом, полимер, моделируемый сеткой зацеплений, становится квазиизотропным. Это затрудняет постепенное снижение числа зацеплений под действием увеличивающегося напряжения сдвига, а следовательно, и проявление аномалии вязкости. С повышением скорости деформации, когда достигается ее критическое значение, расплав полимера превращается в квазисшитый полимер, теряющий текучесть. Как это проявляется у линейных полимеров высокого молекулярного веса. [40]
Известно, что реологические свойства нефтей, подчиняющихся закону вязкого течения Ньютона, достаточно полно описываются одним параметром - величиной коэффициента вязкости. В дальнейшем будет показано, что превышение вязкости практически не разрушенной структуры над вязкостью предельно разрушенной структуры характеризует степень проявления аномалии вязкости и определяется величиной предельного динамического напряжения сдвига нефти. Этот параметр, в свою очередь, тесно связан со многими факторами, меняющимися в пределах одной залежи и в процессе ее разработки. Ниже рассмотрено влияние каждого из этих факторов на предельное динамическое напряжение сдвига нефти. [41]
Особую актуальность, на взгляд авторов, проблема улучшения фильтрационных характеристик ПЗП приобретает при разработке залежей аномальных ( неньютоновских) нефтей [113, 209, 210], отличающихся повышенным содержанием структурообразующих компонентов - асфальтенов и парафинов. Наличие этих компонентов в нефти придает последней особые реологические ( структурно-механические) и тиксо-тропные свойства, выраженные соответственно в проявлении аномалий вязкости при движении и росте вязкости в состоянии покоя. Это обстоятельство, безусловно, является дополнительным фактором, ухудшающим фильтрационные характеристики ПЗП на залежах аномальных нефтей. Кроме того, очевидно, что с ростом содержания в нефти асфальтенов и парафинов, являющихся природными поверхностно-активными веществами, возрастают вероятность проявления и уровень влияния двух других, ранее упоминавшихся негативных факторов - образование в призабойной зоне пласта АСПО и водонефтяных эмульсий. [42]
Установлено, что при фильтрации аномальных нефтей уменьшаются диапазон работающих пор и средний эффективный радиус поровых каналов пористых сред. Причем это уменьшение зависит от состава нефти и породы и составляет, в среднем, для карбонатов при фильтрации нефти с меньшим проявлением аномалий вязкости в два раза, а для нефти с большим проявлением аномалий вязкости - в 3 4 раза, а для песчаников - в 1 4 и 2 3 раза соответственно. [43]
Для изучения полных реологических характеристик растворов полимеров концентрацией от 0 001 до 0 50 % в широком диапазоне градиента скорости необходимы высокоточные вискозиметры. Особенно большой интерес представляет область малых значений градиента скорости, так как часто требуется знать величину наибольшей ньютоновской вязкости и точку начала проявления аномалии вязкости при установившемся простом сдвиговом течении. Кроме того, для пластовых условий характерны малые градиенты скорости. [44]
Установлено, что при фильтрации аномальных нефтей уменьшаются диапазон работающих пор и средний эффективный радиус поровых каналов пористых сред. Причем это уменьшение зависит от состава нефти и породы и составляет, в среднем, для карбонатов при фильтрации нефти с меньшим проявлением аномалий вязкости в два раза, а для нефти с большим проявлением аномалий вязкости - в 3 4 раза, а для песчаников - в 1 4 и 2 3 раза соответственно. [45]
Страницы: 1 2 3 4