Динамика реологического поведения нефтяных систем и гелеобразующих составов

• Автор: Стрелец, Лариса Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.13, 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 156 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
ГЛАВА 1. Вязкость как реологическая характеристика дисперсных, коллоидных и структурированных систем

1.1 Вязкость и диссипативная функция. Закон течения Ньютона.

1.2 Теории вязкости жидкостей

1.2.1 Активационная теория ФренксляЭйринга.

1.2.2 Теория переноса импульса

1.3 Аномалии вязкости.

1.4 Вязкость и состав жидкости

. . . . .

1.4.1 Вязкость нефтевытесняющих композиций и растворов полимеров

1.4.2 Вязкость гелеобразующих составов
1.4.3 Вязкость углеводородных жидкостей и нефти.
1.5 Вязкость водонефтяных эмульсий и дисперсных систем.
1.5.1 Уравнение Эйнштейна и его модификации
1.5.2 Вязкость дисперсных систем и структурообразование
1.6. Заключение
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования
2.1. Общие сведения об объектах исследования и использованных реагентах.
2.2. Методы исследования
2.2.1. Метод электромеханических аналогий
2.2.2. Методы измерения вязкости
2.3. Динамический метод испытаний мягких вязкоупругих тел.
2.4. Сравнительный анализ типовой структуры вибрационного вискозиметра и устройства для динамических испытаний.
2.5. Предлагаемая модификация вискозиметра.
2.6. Техника и методика эксперимента
2.6.1. Экспериментальная установка
2.6.2. Подготовка устройства к работе
2.6.3. Измерение стационарной вязкости
2.6.4. Измерение нестационарной вязкости
2.6.5. Приготовление растворов
2.7. Обработка результатов измерений
ГЛАВА 3 Результаты и обсуждение.
3.1. Механическое сопротивление в процессе термоиндуцированного фазового перехода
3.1.1. в углеводородном растворе.
3.1.2. в растворах полимера с НКТР.
3.2. Динамика механического сопротивления при постоянной температуре в процессе превращения ГОС
3.2.1. на основе хлорида алюминия ГАЛКА.
3.2.2. на основе силиката натрия.
3.2.3. на основе полиакриламида.
3.3. Структура реокинетической зависимости
ГЛАВА 4 Теоретическое обоснование интерпретации результатов вискозиметрических измерений
4.1. Физические основы интерференционных методик
4.2. Аналогия между ячейкой вискозиметра и акустическим интерферометром Пирса
4.3. Решение волнового уравнения для цилиндрической системе координат реальной геометрии вибрационного эксперимента
4.4. Исследование решений волнового уравнения.
4.5. Способ восстановления динамики реологических характеристик по наблюдаемой
интерференционной картине.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Достоверность результатов. Достоверность полученных результатов подтверждается проводимым в работе сравнением и физической непротиворечивостью с данными авторов, исследовавших аналогичные системы традиционными методами большим объемом экспериментальных данных, их хорошей повторяемостью и сходимостью. Перед каждой серией измерений измерений проверялась исправность работы установки и проводилась калибровка прибора. Личный вклад автора. В работу включены результаты, полученные автором лично или при его непосредственном участии. Все эксперименты и обработка полученных данных проведены автором лично. Необходимые теоретические исследования выполнены совместно с Богословским . Защищаемые положения. Понижение температуры застывания углеводородной жидкости происходит симбатно концентрации содержащихся в ней смолистоасфальтовых веществ. Делрессорная активность нефтяных смол, средние молекулы которых содержат достаточно большой объем гетероатомных фрагментов, зависит от величины углеводородной части молекулы. Смолы с большим числом парафиновых атомов в молекуле проявляют большую дспрессорную активность. При формировании твердообразных тел в углеводородной и в водной фазе, независимо от конкретного механизма гелеобразованпя, в ячейках конечного размера наблюдается квазипериодическая интерференционная стадия динамики вязкого механического сопротивления. Предложено
уравнение, связывающее наблюдаемую динамику механического сопротивления с изменением вязкости и модуля упругости исследуемого вещества. Апробация работы. Основные результаты работы представлялись и докладывались на научной конференции молодых ученых Химия нефти и газа Томск, г. Добыча, подготовка и транспорт нефти и газа Томск, г. Наука и технология УДС Уфа, г. Актуальные проблемы нефтехимии Москва, г. Осташково, г. Химия нефти и газа Томск, г. Валдай, г. Результаты работы регулярно представлялись на научных семинарах Института химии нефти СО РАН. Публикации. По результатам исследований, представленных в диссертации, опубликовано работ, в том числе 5 статей, 6 докладов и тезисы 7 докладов на конференциях, также получено 2 Свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ. Структура и объм работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырх глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 7 страниц машинописного текста, рисунков, 1 таблицу и перечень использованной литературы из 3 наименований. Основное содержание работы. Во ВВЕДЕНИИ обосновывается актуальность и практическая значимость рассматриваемой проблемы, формулируются цель и задачи работы. Кратко излагаются общие результаты. Указывается научная и практическая значимость работы. Формулируются основные научные положения, которые выносятся на защиту. В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ рассматриваются существующие представления о вязкости и механические модели, представляющие разные типы вязких систем. Дается определение основных реологических типов жидкостей, приводятся примеры аномалий вязкости и причины их существования. Рассматриваются реологические свойства дисперсных систем, в частности нефтей, растворов полимеров и низкомолекулярных жидкостей, и проходящие в них процессы структурообразования. Рассматривается зависимость вязкости жидкостей от их состава, изменение реологических свойств нефтяных и полимерных растворов при фазовом переходе. Приводятся теоретические представления о природе вязкости активационная теория ФренкеляЭйринга и теория переноса импульса. Представляется краткая характеристика нефтяных смол. Приводится обзор существующих методов определения вязкости, их достоинства и ограничения. Подробно рассматривается метод вибрационной вискозиметрии и его особенности, которые позволяют проводить исследования вязкоупругих и структурированных систем. В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ приводятся и обсуждаются результаты проведенных экспериментов. Рассматривается механическое сопротивление в процессе термоиндуцированного фазового перехода, как в модельном углеводородном растворе, так и в растворах полимера с НКТР.