Фотоколориметрія нафти
Фізичні властивості нафти і її склад в межах одного і того ж пласта не залишаються постійними. Одним з методів дослідження зміни властивостей нафти по покладу є фотоколориметрія, яка ґрунтується на визначенні ступеня поглинання досліджуваним розчином світлового потоку (інтенсивності його забарвлення) з використанням фотоелементів і гальванометрів.
Колориметричні властивості нафти залежать від вмісту в ній асфальто-смолистих речовин. Разом зі зміною вмісту останніх в нафті змінюються її в’язкість, густина і інші властивості. Тому за зміною колориметричних властивостей нафти можна судити про зміну інших її параметрів.
Якщо світловий потік падає на розчин, то частина потоку поглинається рідиною, а друга частина проходить через нього.
П.Бугером і І.Ламбертом встановлений закон, згідно з яким шари речовини однакової товщини при інших рівних умовах завжди поглинають одну і ту ж частину світлового потоку, що падає на них.
Графічна залежність між інтенсивністю світлового потоку, який пройшов через шари різної товщини, і розмірами цих шарів представляється рівнянням:
| Іt = Іо · е -К·l , | (4.18) |
де Іt – інтенсивність світлового потоку після проходження через розчин;
Іо - інтенсивність падаючого світлового потоку;
l – товщина шару;
К – коефіцієнт поглинання.
З поданої формули видно, що інтенсивність світлового потоку, що пройшов через шар розчину, не залежить від абсолютної інтенсивності падаючого світлового потоку.
За законом Бера коефіцієнт К пропорційний концентрації поглинаючої речовини:
| К = Ксп · С, | (4.19) |
де Ксп - коефіцієнт світлопропускання;
С – концентрація речовини.
З врахуванням наведених формул рівняння основного закону колориметрії – закону Бугера – Ламберта – Бера – записується у такому вигляді:
| Іt = Іо · е – Ксп·С·l . | (4.20) |
Відношення інтенсивності Іt світлового потоку, що пройшов через досліджуваний розчин, до інтенсивності Іо світлового потоку, що падав на цей розчин, характеризує прозорість (світлопропускання) τ середовища:
| τ = Іt / Іо = е – Ксп·С·l . | (4.21) |
Величина τ, віднесена до товщини шару в 1 см, називається коефіцієнтом світлопропускання.
Логарифм величини, зворотної до світлопропускання, називається оптичною густиною D.
| D = lg 1 / τ = lg Іо / Іt або D = 0,4343 ln Іо / Іt. | (4.22) |
Співставляючи наведені залежності, одержимо:
| Ксп· С · l = D / 0,4343 або Ксп = D / 0,4343 С · l, | (4.23) |
тобто розмірність коефіцієнта світлопропускання см-1.
Відповідно, за одиницю Ксп приймається коефіцієнт світлопропускання такої речовини, при пропусканні світла через шар в 1 см якої інтенсивність світлового потоку зменшується в 2,718 рази.
Коефіцієнт світлопропускання є параметром, який не залежить від товщини шару розчину, є постійною величиною, яка залежить від довжини хвилі падаючого світла, природи розчиненої речовини і температури розчину.
Ксп нафт швидко зменшується із збільшенням довжини хвилі світла. За даними зміни Ксп у часі вдається одержати дані про процеси, що відбуваються в пластах під час видобування нафти. Наприклад, визначення напрямку та швидкості руху нафти в пласті, оцінка дебіту окремих пластів у свердловинах, що розкрили одним фільтром кілька пластів, визначення пласта, в якому утворилась тріщина під час гідравлічного розриву пласта, контроль за ефективністю дострілу нових пластів,провірка результатів ремонтних ізоляційних робіт і ін.
Контрольні запитання
1 Що таке поклад і родовище?
2 Як поділяються поклади (родовища) за фракційним складом вуглеводнів?
3 Як поділяються поклади (родовища) за запасами?
4 Як поділяються поклади за промисловим значенням?
5 Як поділяються родовища за складністю геологічної будови?
6 Що таке нафта?
7 Як поділяються нафти за вмістом сірки?
8 Як поділяються нафти за вмістом парафіну?
9 Як поділяються нафти за вмістом асфальто-смолистих речовин?
10 Запишіть формулу для визначення густини нафти в пластових умовах.
11 Що таке газовий фактор?
12 Що таке тиск насичення?
13 Якому закону підпорядковується розчинність газів в нафті?
14 Сформулюйте закон Генрі.
15 Від чого залежить коефіцієнт розчинення газу в нафті?
16 Скільки атомів вуглецю в парафіні і в церезині?
17 Запишіть формулу для визначення усадки нафти.
18 Що таке пружність і в яких межах вона змінюється для нафти, води і породи?
19 Як знайти пружний запас нафти?
20 Що характеризує об’ємний коефіцієнт нафти?
21 Як залежить в’язкість рідин від тиску та температури?
22 Записати емпіричні формули для визначення об’ємного коефіцієнта нафти від величини газового фактора.
23 Як поділяються неньютонівські рідини?
24 Якими параметрами характеризуються неньютонівські рідини?
25 Що таке коефіцієнт світлопропускання та оптична густина розчину?
Дата добавления: 2016-04-19; просмотров: 612;