Определение плотности вибрационным методом

Определение плотности вибрационным методом заключается в измерениях плотности нефти и нефтепродуктов с помощью лабораторных плотномеров.

Небольшое количество пробы, объемом около 0,7 мл, помещают в осциллирующую U - образную трубку и изменение частоты осцилляции, вызываемое изменением массы трубки, используют с учетом калибровочных коэффициентов прибора для расчета плотности пробы.

Выполнение измерений

1. Вводят около 0,7 мл испытуемой пробы нефти и нефтепродуктов в чистую и сухую трубку цифрового анализатора плотности с помощью шприца с наконечником. Для проб жидкости, склонных к потере легких фракций, пробу наливают в шприц, а не всасывают.

2. Включают освещение трубки и убеждаются, что трубка заполнена полностью и пузырьки воздуха и газа в анализируемой пробе отсутствуют. В противном случае проводят заполнение трубки повторно. Освещение трубки выключают, чтобы не произошло изменение температуры измерения.

3. Для непрозрачных проб нефти и нефтепродуктов наличие пузырьков воздуха в трубке цифрового анализатора может быть обнаружено по нестабильности значений плотности на дисплее цифрового анализатора плотности.

Если в течение нескольких минут наблюдается изменение значений плотности, превышающее 2 единицы в последней значащей цифре, то заполнение трубки повторяют.

4. Проба может расслаиваться в измерительной трубке в процессе измерений, поэтому время нахождения пробы в измерительной трубке не должно быть продолжительным. В этом случае рекомендуется предварительное термостатирование пробы нефти и нефтепродуктов при температуре измерения.

5. Устанавливают заданную температуру.

6. После того как на дисплее цифрового анализатора плотности установились стабильные (до 4-х значащих цифр) значения плотности пробы нефти и нефтепродуктов, записывают результаты измерений в протокол.

7. Освобождают трубку от пробы, очищают и высушивают ее в соответствии с руководством по эксплуатации цифрового анализатора плотности.

8. Операции по 22.1 - 22.4 повторяют, используя 2-ю часть отобранной пробы.

9. Плотность нефти и нефтепродуктов может быть измерена при температуре пробы в диапазоне 0 °C - 70 °C и при давлении 0 - 100 кПа.

10. На дисплей цифровых анализаторов плотности выводятся следующие данные: плотность, относительная плотность, плотность в градусах API, плотность без поправки на вязкость, для пробы нефти и нефтепродуктов, имеющих вязкость менее 700 мПа с, удельный вес, температура, °C и F.

11. Показания цифровых анализаторов плотности могут быть приведены к температуре и давлению нефти и нефтепродуктов в преобразователе плотности или в преобразователе расхода при проведении учетных операций.

Обработка результатов измерений

1. Результаты измерений плотности пробы считывают с дисплея цифрового анализатора плотности.

2. Вычисляют среднеарифметическое значение результатов измерений плотности для двух частей пробы.

3. За результат измерения плотности принимают значение, вычисленное согласно 2. Запись и округление чисел проводят до четырех значащих цифр.

 

Вязкость нефтиинефтепродуктов

Вязкость, как и плотность, – важный параметр, используемыйпри проектировании разработки нефтяных месторождений, выборе способа транспортировки и схемы переработки нефти. Величина вязкости является также характеристикой показателей качестванефтепродуктов – топлив, масел, битумов.

Вязкостьюназывается свойство жидкостей (газов) оказыватьсопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой под усилием сдвига. Сопротивление сдвигу пропорционально градиенту скорости в направлении нормали к потоку жидкости.

Определение кинематической вязкости

Нефтепродуктов

Определение вязкости проводится с помощью капиллярного вискозиметра в соответствии с ГОСТ 33-2000 [9] и заключается в измерении времени истечения определенного объема испытуемого нефтепродукта из капилляра от метки М1 до метки М2 под влиянием силы тяжести (рис. 3).

 

Рис. 3 Вискозиметр ВПЖ-2

1– колено;

2– колено;

3– отводная трубка;

4 – расширение

5 – расширение

6– резервуар

7– капилляр;

Средства измерения

 

Кинематическую вязкость нефтепродуктов определяют в стеклянных капиллярных вискозиметрах.

Вискозиметры выпускают нескольких типов, различающихсяконструкцией и имеющих различный рабочий диапазон. Порядокизмерения вязкости с помощью вискозиметра любого типа отличается несущественно.

В данной случае используется вискозиметр ВПЖ-2 (см.рис. 3).

 

Вискозиметр представляет собой U-образную трубку, в колено 1которой впаян капилляр 5. В верхней части капилляр имеетдвойное расширение 4 и 5 с метками (М1 и М2). При измерении вязкости жидкость из расширения течет по капилляру в резервуар 6.

 

Ход определения

Вискозиметр заполняют испытуемым нефтепродуктом следующим образом. На отводную трубку 3надевают резиновый шланг;далее, зажав пальцем колено 2и перевернув вискозиметр, опускаютколено 1в сосуд с нефтепродуктом и засасывают ее (с помощьюгруши) до отметки М2, следя за тем, чтобы в жидкости не образовались пузырьки воздуха. В тот момент, когда уровень жидкостидостигнет отметки М2, вискозиметр вынимают из сосуда и быстропереворачивают в нормальное положение. Снимают с внешнейстороны колена 1избыток жидкости и надевают на него резиновую трубку.

 

Вискозиметр устанавливают вертикально в жидкостном термостате (бане) так, чтобы расширение 4 было ниже уровня жидкости. После выдержки в термостате не менее 15 мин. при заданнойтемпературе засасывают жидкость в колено 1 примерно до 1/3 высоты расширения 4.

 

Сообщают колено 1с атмосферой и определяют время опускания мениска жидкости от отметки М1 до отметки М2. Определениепроизводят не менее трех раз. Результаты трех последовательныхизмерений не должны отличаться более чем на 0,2 %. В противномслучае определения необходимо повторить.

 

Расчет кинематической вязкости (n, мм2/с) ведется по формуле

n= с × t,

 

где с -постоянная вискозиметра, мм2/с2;

t -среднее арифметическоевремя истечения из результатов последовательных измерений, с.

По измеренному значению кинематической вязкости вычисляют динамическую вязкость (h, мПа×с) испытуемого нефтепродукта по формуле

h= n×r,

 

где n -кинематическая вязкость, мм2/с;

r - плотность при температуре, при которой определялась вязкость, г/см3 (определяетсяэкспериментально при температуре измерения вязкости нефтепродукта или вычисляется по значению плотности при другой температуре).

 

Результаты определения кинематической и динамической вязкости округляют до 0,1.