5.5. Вопросы для самоподготовки

1. Почему на границе двух несмешивающихся жидкос­тей возникают поверхностные явления?

2. Зачем нефтепромысловой практике необходимо знать величину поверхностного натяжения на границе нефть-вода?

3. На чем основаны методы определения величины поверхностного натяжения?

28

Сигнал на реле подается с электроконтактного термомет­ра. Воздух в термостате циркулирует при помощи вентилятора. В целях безопасности нагреватель помещен в защитный кожух.

5.3. Меры безопасного выполнения работы

1. К прибору подведен электрический ток. Для предотвращения

поражения электрическим током людей при нарушении изоляции проводов прибор должен быть заземлен.

2. Пользуясь хромовой смесью для обезжиривания капилляра, избегать попадания её на кожу и одежду. При ожогах хромовой смесью необходимо пострадавшее место обильно промыть проточной водой, а затем раствором питьевой соды.

3. При выполнении работы следует бережно обращаться с капил­ляром и медицинским шприцом.

5.4. Порядок выполнения работы

С помощью контактного термометра и нагревательных лампочек устанавливается температура в термостате, равная 30 ⁰С. Шприц заполняется нефтью и закрепляется с помощью скобы 14 на штативе. В стаканчик до метки наливается дистиллированная вода и в нее помещается загнутый капилляр, который с помощью, медицинской иг­лы 10 надевается на шприц 4. Поверхность капилляра должна быть обезжирена хромовой смесью (концентрированная кислота + хромовокислый калий). Записывается число делений лимба микро­метра I и включается в сеть электродвигатель, который приво­дит во вращение микровинт, сообщающий поршню поступательное движение. Поршень шприца 4 начинает медленно перемещаться, вы­тесняя тем самым нефть из капилляра. В связи с этим на кончике капилляра формируется капля, которая при достижении критическо­го объема, отрывается от капилляра и всплывает на поверхность воды. В момент отрыва капли необходимо отключить электродвига­тель от электросети и записать число делений лимба микрометра. Высчитывается объем выдавливаемой капли в делениях лимба микровинта. Проводится не менее 10 подобных замеров и берется сред­нее значение объема капли V , по которому вычисляется величина поверхностного натяжения на границе нефть-дистиллированная вода. Затем стаканчик с дистиллированной водой убирается и вместо него ставится поочередно стаканчики с растворами ПАВ в дистиллированной воде

9

P

P₂

P₁

P_Т

0

∆V₁, ∆V_{2 – ИЗМЕНЕНИЕ ПРОБЫ СООТВЕТСТВЕННО ПРИ ДАВЛЕНИЯХ} Р_{1 И} Р₂, м³.

Если пренебречь изменением объема нефти за счет растворения газа и считать, что изменение объема жидкости происходит по линейному закону, то объем свободного газа в пробе нефти будет равен

V_св.г = ∆V - ∆V_н, (2.1.)

где ∆V – общее изменение объема пробы, м³;

∆V_н – изменение объема нефти при увеличения давления от Р_{1 ДО} Р₂, м³.

Согласно рис. 2.1. можно записать

= , (2.2)

Отсюда

V_св.г.= , (2.3)

V ;А^~ изменение объ­ема пробы соответст­венно пои ^аглениях Р. и ?,". м". Если пр^на^рсчь из­менение!,' пСъема н^--ти эа гчот растворе­ния газа и обитать, что изменена оОьема жидкости происходит по линеПтялу закону, то о'гьем свободного газа п пробе нефти будет ранен

У_евг«лУ-лУ„,С-^т>

где дУ - оПцое из­менение пйьема пробн,

М³4

^у' - изменение о&ьема нефти при уве­личении давления от Р_т до Р₂, м .

Согласно рис.

VСВ.Г ∆VН

∆V

∆V

Р ис. 2.1. Изменение давления в пробе нефти, содержащей свободный газ, в зависимости от ее давления при изотермическом сжатии.

На практики чаще всего необходимо знать величину относительного количества свободного газа К_Г.С.:

К_г.с. = , (2.4)

где - объем пробы, равный объему камеры сжатия (берется из паспорта прибора). V _{камеры сжатия} = 270 · 10^-6 м³.

С учетом (2.2) выражение (2.4) примет вид

10

К_г.с. = , (2.5)