Основні властивості нафти

Густина нафти, як і густина будь–якої речовини – це маса одиниці її об’єму. Вона вимірюється в кг/м³ або т/м³ і визначається за формулою:

,

де М – маса тіла, кг (т);

V – об’єм речовини, м³.

Густину нафти визначають при стандартних умовах (= 0,1 МПа і = +20°С) і коливається вона від 760 до 1060 кг/м³.

Густина нафти може бути виміряна як в стандартних (поверхневих) так і в пластових умовах. Густина дегазованої нафти в стандартних умовах r_н визначається за допомогою ареометра або денсиметра за даними проб нафт, відібраних на гирлі свердловини. Густина нафти в пластових умовах r_н.пл визначається за глибинними пробами пластової нафти (або за рекомбінованими пробами).

Густина нафти в пластових умовах (r_н.пл) і густина нафти в стандартних умовах (r_н) пов’язані між собою відношенням:

 

В США густина нафти прийнята в градусах АРІ (Американський нафтовий інститут) при 60°Ф (близько 15,5°С). Густина води в цій системі рівна 10°АРІ. Для перерахунку значення густини в системі АРІ до системи, яка прийнята в СНГ, використовують формулу:

Густина нафти значно зменшиться при підвищенні, температури і розчиненні в ній газів. В зв’язку з цим густина нафти в пластових умовах буває меншою її значень на поверхні при стандартних умовах.

Питома вага нафти (питома сила тяжіння) – це вага (сила тяжіння) одиниці об’єму речовини, яку можна виразити через густину і прискорення вільного падіння:

де g – прискорення вільного падіння

Питома вага не є постійною величиною, оскільки залежить від величини прискорення вільного падіння в кожній точці виміру.

В’язкість або внутрішнє тертя – це властивість рідини чинити при русі опір переміщенню частинок одної відносно іншої. Кінематична в’язкість (v) визначається в стоксах (Ст); 1 Ст дорівнює 1 cм²/с.

Динамічна в’язкість (m) вимірюється в пуазах (Пз); 1Пз = 0,1Па·с.

Динамічна в’язкість переводиться в кінематичну за формулою:

,

де r – відносна густина.

Величина в’язкості взірця нафти майже не залежить від пластового тиску, зменшується з підвищенням температури і значно зменшується при розчиненні в ній газів.

Поверхневий натяг рідини полягає в протидії нормальним силам, що прикладені до цієї поверхні і прагнуть змінити її форму. Поверхневий натяг виражається в ньютонах на 1м і існує на границі розділу будь – яких двох фаз.

Поверхневий натяг нафти на границі з повітрям в середньому складає 0,25-0,35 Н/м, а з водою 0,72-0,76 Н/м. Поверхневий натяг мінералізованих пластових вод на границі з нафтою досягає 0,79 Н/м.

Чим більша густина нафти, тим більший її поверхневий натяг. З збільшенням тиску поверхневий натяг дещо зростає, а при збільшенні температури і розчинності в нафті газу він зменшується.