3. Нефтьнинг асосий физик хоссалари. 3. Нефтьнинг асосий физик хоссалари

• Название: 3. Нефтьнинг асосий физик хоссалари
• Дата: 04.05.2023
• Размер: 170.16 Kb.
• Имя файла: 3. Нефтьнинг асосий физик хоссалари.docx
• Тип: Документы; #1108334

3. Нефтьнинг асосий физик хоссалари

мундарижа

Қатлам ҳолатидаги нефть билан ер юзига олиб чиқилган нефтьнинг физик хоссалари бир-биридан сезиларли даражада фарқ қилади. Бунинг асосий сабаблари-қатлам ҳолатидаги нефть юқори босим ва ҳарорат таъсирида бўлиб, кўпинча таркибида кўп миқдорда табиий газ эриган ҳолда бўлади. Ер юзига олиб чиқилган нефть, оддий шароитда юқори босим ва ҳарорат таъсиридан халос бўлгандан сўнг таркибидаги эриган газ ажралиб чиқиши натижасида деярли барча физик кўрсаткичлари ўзгаради. Шунинг учун нефтьнинг физик хоссалари тўғрисида сўз юритилаётганда, албатга унинг қай ҳолатда эканлигига эътибор бериш эарур.

Нефтнинг асосий физик хоссаларига унинг зичлиги, қовушқоқлиги, газга тўйинганлиги, тўйинганлик босими, ҳажм ва сиқилиш коэффициентлари, иссиқликдан кенгайиш коэффициенти киради.

«Нефть зичлиги» деб бир ҳажм бирликдаги нефть массасига айтилади, яъни:

рн = М / V (3.1)

бу ерда М – нефть массаси, кг;

V – нефть ҳажми, м³.

ўлчов бирлиги ҳалқаро бирликлар тизимида – [кг/м³], шунингдек г/см³ ёки т/м³ ўлчов бирликлари ҳам ишлатилади.

Тажрибада кўпинча «нисбий зичлик» тушунчаси кенгроқ қўлланилади. «Суюқликларнинг нисбий зичлиги» деб, шу суюқлик зичлигининг дистилланган сувнинг зичлигига бўлган нисбатига айтилади.

«Қовушқоқлик» деб, суюқлик ва газлар бир қисмининг иккинчи қисмига нисбатан силжишга қаршилик кўрсатиш хусусиятига айтилади.

Қовушқоқлик ўзини суюқлик ёки газлар ҳаракатга келганда ички ишқаланиш кучларини намоён булишидан кўрсатади. Бу қовушқоқлик одатда «динамик қовушқоқлик» дейилади.

ўлчов бирлиги-ҳалқаро бирликлар тизимида Н*с/м² ёки Па*с.

Динамик қовушқоқликдан ташқари кинематик қовушқоқлик ҳам мавжуд бўлиб, у билан динамик қовушқоқлик орасидаги боғланиш қуйидагича аниқланади:

 =  / Р, (3.2)

бу ерда  – кинематик қовушқоқлик, м²/с да;

 - динамик қовушқоқлик;

Р – зичлик.


«Нефтнинг газга тўйинганлиги» деб, қатлам холатидаги бир ҳажм бирлитидаги нефтьда (V_н) эриган газнинг умумий ҳажмига (V_г) айтилади, яъни:


Қ_н = V_г / V_н,(3.3)

бу ерда Қ_н – нефтьнинг газга тўйинганлиги;

V_г – умумий эриган газ ҳажми;

V_н – бир бирлик нефть ҳажми. ўлчов бирлиги м³/м³ (қисқартирилмайди) ёки м³/т да ўлчанади. Бир ҳажм бирлигида қатлам шароитида максимал эриган газ миқдорига «газнинг нефтда эриш қобилияти» дейилади.

Газ тўйинганлиги газнинг эриш қобилиятидан паст ёки унга тенг бўлиши мумкин.

Шуни ҳам айтиб ўтиш керакки, нефтьнинг газга тўйинганлиги, «газ эриш қобилияти» ибораларини «газ омили» деган атама билан адаштирмаслик керак.

«Газ омили» деб бир ҳажм бирлигидаги ер юзига олиб чиқилган нефтьдан ажратиб олинган йўлдош газ миқдорига айтилади, яъни:

Г = V¹г / V¹н, (3.4)

бу ерда: Г - газ омили;

V¹_г - ер ҳажм бирлигидаги нефтьдан (V¹_н) ажратиб

олинган газ миқдори.

ўлчов бирлиги м³/м³(қисқартирилмайди) ёки мғ/т да ўлчанади.

«Нефтнинг ҳажм коэффициенти» деб, қатлам ҳолатидаги нефть ҳажмини ер юзида оддий шароитдаги нефть ҳажмига бўлган нисбатга айтилади.

Яъни:

в = V_қн / V_е.н, (3.5)

бу ерда:

V_қ.н – қатлам ҳолатидаги нефть ҳажми;
V_е.н – ер юзидаги оддий шароитдаги нефть ҳажми.

Қатлам шароитидаги нефть ҳажми ер юзидаги нефть ҳажмидан катта бўлади. Бунинг асосий сабаби, қатлам шароитдаги нефть таркибида кўп миқдорда эриган газ ҳам бўлади; шунинг учун нефтьнинг ҳажм коэффициенти бирдан катта бўлади. Одатда газ дўпписи булмаган нефть конларида нефтьнинг ҳажм коэффициенти 1,08-1,1б бўлса, газ дўппли конларда ёки ўз таркибида кўп миқдорда эриган гази бўлган конларда бу кўрсаткич 1,4-1,7 ҳам тенг бўлиши мумкин.

Юқорида келтирилган фикрлардан кўриниб турибтики, нефть қатлам ҳолатидан ер юзи ҳолатига олиб чиқилганда маълум бир миқдорда ўз ҳажмини камайтириб, кичраяр экан.

«Нефтнинг кичрайиш коэффициенти» деб, нефтьнинг қатлам ҳолатидан ер юзи ҳолатига олиб чиқилганда унинг ҳажми қанчалик кичрайишини фоиз ҳолда кўрсатадиган катталикка айтилади. Яъни:

u = ((в- 1) / в) * 100, (3.6)

Нефтнинг ҳажм ва кичрайиш коэффициентлари қатлам ҳолатида олинган нефть намунасида ташкрибахоналарда олиб борилган тадқиқотлар орқали аниқланади. Шунингдек, бу кўрсаткичларни махсус диаграммалар (М. Стендинг номограммаси, Билл-Катц графиклари) орқали ҳам аниқлаш мумкин.

«Нефтьнинг тўйинганлик босими» деб, нефть таркибидаги эриган газларнинг мувозанат ҳолатидаги босимига айтилади. Нефтнинг тўйинганлик босими бошланғич қатлам босимига тенг ёки ундан кичик бўлиши мумкин. Қатлам босими тўйинганлик босимидан юқори бўлса, у ҳолда то қатлам босими тўйинганлик босимига қадар пасайгунча нефть таркибидаги эриган газ нефтьдан қатлам шароитида ажралиб чиқмайди. Эриган гавнинг нефтьдан қатлам шароитида ажралиб чиқиши фақат қатлам босими тўйинганлик босимидан кичик бўлган миқдоридан бошланар экан. Шунинг учун ҳам кўпинча эриган газнинг қатлам шароитида нефтьдан ажралиб чиқа бошлаган босимини ҳам тўйинганлик босими деб юритилади.

«Нефтнинг сиқилувчанлик коэффициенти» деб, қатлам босими маълум бир босимга (Р) пасайганда нефтьнинг бошланғич ҳажми (Vо') қанчага камайиши (V) мумкинлигини билдирувчи катталикка айтилади ва қуйидаги тенглама орқали аниқланади:

_н = 1/ V_о*V / Р (3.7)

бу ерда: _н – нефтнинг сиқилувчанлик коэффициенти;

V_о - нефтьнинг бошланғич ҳажми,

V – нефтьнинг ўзгарган ҳажми;

Р – босимнинг ўзгарган миқдори.

Нефть сиқилувчанлигининг ўлчов бирлиги Па-1 ёки 1/кг/см². Нефть сиқилувча инлиги конни ишлашини лойиҳалаштиришдаги ҳисоблашлар кенг қўлланилади.

Нефтьнинг иссиқлик кенгайиш коэффициенти, қатлам ҳарорати бир даражага ўзгарганида нефтьнинг бошланғич ҳажми (Vо) қанчага ўзгаришини (V) билдиради. Яъни

 = 1 / V₀ * V / t (3.8)

бу ерда:  – нефтьнинг иссиқлик кенгайиш коэффициенти;

t – қатлам ҳароратининг ўзгарган миқдори.

Нефтнинт зичлиги, қовушқоқлиги қатлам ҳолатидан ер юзига чиққанида сезиларли даражада ортади.

3.3Нефтнинг асосий физик хоссаларини босим ва ҳароратга боғликлилиги

мундарижа

Қатлам ҳолатидаги нефтнинг физик хоссалари қатлам босими ва ҳароратига боғлиқлилиги ҳақида олдин айтиб ўтган эдик. Энди шу боғлиқлиликни қай кўринишда бўлишлигини яқиндан кўриб чиқамиз.

Асосий физик кўрсаткичлардан бўлган зичлик ва қовушқоқликнинг босим ва ҳароратга боғлиқлигини ўрганиш учун жуда кўплаб тадқиқотлар ўтказилди. Бу тадқиқотлардан нефть зичлиги босим ошиши билан маълум бир катталикгача камайиб бориб, ундан кейинги босим ошишида эса зичлиги ортиб бориши тасдиқланди (3.1-расм). Бунга асосий сабаб шундаги табиий газлар нефтьда эриганида унинг зичлигига бир хил таъсир кўрсатмайди. Шунинг учун босим кўтарилиши билан унинг зичлиги анчагина пасайишига унда кўплаб углеводород газларининг эришига ва нефтни газга максимал тўйинтиришига олиб келади. Нефть зичлигининг босим ошиши билан камайиб бориши нефть тўйинганлик босимига бўлади, бу босимдан ўтгандан сўнг нефть зичлигининг ортиши бошланади, (3.1-расмнинг ўнг томони).



Босим, Р

1. 
   расм. Қатлам нефтьи зичлигини босимга боғлиқлилиги
   

Нефть қовушқоқлигининг ҳароратга ва газ эриганлигига нисбатан боғлиқлилиги тескари пропорционалдир. Яъни эриган газ миқдори ва ҳарорат ошиб борса нефть қовушқоқлиги кескин камайиб боради. Эриган газ билан ҳароратни қовушқоқлик билан боғлиқлилигини 3.2-расмдан кўриш мумкин. Бу ерда қанчалик тўйинганлик босими юқори бўлса қовушқоқлик шунча кичик бўлар экан. Ҳақиқатан ҳам, тўйинганлик босимини ортиб бориши нефть таркибида эриган газ миқдорини ортиб боришига ва ўз навбатида қовушқоқликнинг пасайишига олиб келади. Шуни ҳам айтиб ўтиш керакки, жуда юқори ҳароратларда қовушқоқликнинг ўзгариши деярли сезилмай қолади. Шунинг учун ҳам юқори қовушқоқли нефть конларини ишлатаётганда қатлам ҳароратини (қудуқ атрофида) 10-15⁰С га оширишнинг ўзи кифоя қилади.

Қатлам босими билан тўйинганлик босими ўртасида тавофут



Ҳарорат, С

2. 
   - расм. Эриган газ миқдори ва ҳароратнинг қовушқоқликка боғлиқлилиги
   

бўлгандаги қовушқоқлик ўзгариши билан танишиб чиқамиз (3.3-расм). Келтирилган расмдан кўриниб турибдики, қатлам босими тўйинганлик босимидан қанчалик юқори бўлса, яъни нефтда эриган газ миқдори қанчалик кам бўлса, қовушқоқлик шунчалик юқори бўлар экан. Бу боғлиқлилик конларни янги очиб ишга тушириш даврида қатлам ҳолатидаги нефть қовушқоқлигини аниқлашда керак бўлади.

3.3-расмдан фойдаланиш стрелкалар билан кўрсатилган. Масалан, қатлам босими 250 ат. бўлган конда тўйинганлик босими ундан 23,6 ат. паст бўлсин. Демак, 3.3-расмнинг а – бўлагидан қовушқоқликнинг 30 спз. дан юқори эканлигини аниқлаймиз, б – бўлагидан биринчи тузатмани ва в – бўлагидан иккинчи тузлтмани оламиз. Бизнинг мисолимиздаги босимлар қиймати учун қовушқоқлик 33.78 (30.0 + 3.0 + 0.78) спз. ни ташкил қилар экан.

Тўйянган ва газсизлантирилган нефтьнинг қовушқоқлиги орасидаги боғлиқлик 3.4- расмда келтирилган. Эриган газ миқдорининг ошиб бориши қовушқоқликни пасайтиришга олиб келиши яна бир марта тасдиқланиб турибти.



3.3-расм Газга тўйинмаган нефть қовушқоқлигини босимга боғлиқлилиги.



Эриган газ миқдори, м/м

3.4-расм Газга тўйинган нефт қовушқоқлигининг эриган газ миқдори билан боғлиқлилиги

Нефтнинг зичлиги билан қовушқоқлиги орасидаги қатлам ҳароратини ҳисобга олган ҳолатдаги боғлиқлиги 3.5- расмда келтирилган.



Нефтнинг оддий шароитдаги солиштирма оғирлиги, т/м

3.5-расм. Нефтнинг зичлиги ва қовушқоқлиги

орасидаги боғлиқлик.

Зичлик билан қовушқоқлик ўртасида туғри пропорционаллик мавжуд экан.

Қовушқоқлик углеводородларининг молекуляр массасига ҳам боғлиқлилиги аниқланган. З.б-расмда углеводородлар молекуляр



Молекуляр масса

З.б-расм. Углеводородларнинг молекуляр массаси билан
қовушқоқлик орасидаги боғлиқлилиги

массасининг қатлам ҳарорати ҳар хил бўлганда қовушқоқлик билан боғлиқлиги келтирилган. Молекуляр масса билан қовушқоқлик ўртасида ҳам тўғри пропорционал боғлиқлик мавжуд экан.

Қатлам ҳолатидаги нефтьнинг ҳажм коэффициенти қатлам босимига боғлиқ бўлиб, бу боғликлик тўйинганлик босимигача ҳажм коэффициенти ошиши ва тўйинганлик босимидан кейин эса ҳажм коэффициентининг кескин пасайиши билан тавсифланади (3.7- расм).



Босим

3.7-расм. Тўйинмаган нефть ҳажм коэффициентининг босим билан боғлиқлилиги.

Нефтнинг зичлиги билан ўртача сиқилувчанлик коэффициенти ўртасида тескари пропорционаллик мавжуддир (3.8- расм).



Нефтнинг тўйинганлик босимидаги солиштирма оғирлиги, т/м

3.8-расм. Нефтнинг сикилувчанлик коэффициенти
билан зичлик орасидаги боғлиқнилиги

Сиқилувчанлик коэффициенти нефтьнинг таранглик хусусиятларини ҳам ўз ичига олган бўлиб, бу физик катталикка нефть таркибидаги эриган газ миқдори, ҳарорат ва босим сезиларли даражада таъсир этади.

Агар нефтьда енгил углеводород газлар кўпроқ эриган бўлса, сиқилувчанлик коэффициенти катта бўлади. Сиқилувчанлик коэффициенти ҳароратга тўғри ва босимга нисбатан тескари пропорционал боғланишга эга (3.9 – расм).



Ҳарорат, С Босим, мПа

3.9-расм. Нефтнинг сиқилувчанлик коэффициентининг ҳарорат (а) ва босимга (б) боғлиқлилиги