Способ определения низкотемпературной вязкости нефтепродуктов, охлаждающих и технических жидкостей

Авторы патента:

G01N33/26 - масел, вязких жидкостей, красок, чернил (G01N 33/22 имеет преимущество)

G01N11/00 - Исследование свойств текучих сред, например определение вязкости, пластичности; анализ материалов путем определения их текучести

Владельцы патента RU 2780261:

Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Нижний Новгород" (RU)

Изобретение относится к технологии испытания нефтепродуктов и может использоваться для определения вязкости нефтепродуктов, охлаждающих и технических жидкостей при низких температурах. Изобретение касается способа определения низкотемпературной вязкости нефтепродуктов, охлаждающих и технических жидкостей, включающий предварительную серию измерений по определению вязкости при постепенном снижении температуры, построение графика зависимости вязкости от температуры, определение низкотемпературной вязкости жидкости при температуре окружающей среды. График зависимости вязкости от температуры строят для стандартной жидкости со стабильностью температурно-вязкостных характеристик в интервале температур от минус 40°С до 100°С, разбивают полученный график на пять участков, на каждом участке осуществляют сглаживание методом наименьших квадратов экспериментально полученных величин кинематической вязкости полиномами второй степени с коэффициентами регрессии 0,999-1,0, по уравнениям аппроксимирующих кривых для данных температурных интервалов определяют точные значения температуры, при которых стандартная жидкость имеет вязкость исследуемой пробы T_1,ст, Т_2,ст, рассчитывают величину ΔТ_ст: ΔТ_ст=T_1,ст-Т_2,ст, рассчитывают величину ΔТ для исследуемой жидкости: ΔТ=T_1,ж-Т₂,_ж, рассчитывают коэффициент k: k=ΔТ/ΔТ_ст, рассчитывают значение температуры, при которой вязкость стандартной жидкости равна вязкости исследуемой жидкости при выбранной температуре: Т_0,ст=[(Т_0,ж-Т_1,ж)+k⋅T_1,ст]/k, определяют температурный интервал температурно-вязкостной кривой стандартной жидкости, в котором находится рассчитанное значение T_0,ст и по уравнению аппроксимирующей кривой для данного интервала рассчитывают искомое значение вязкости исследуемой жидкости. Технический результат - сокращение времени осуществления способа, упрощение и расширение вязкостного диапазона способа определения низкотемпературной вязкости нефтепродуктов, охлаждающих и технических жидкостей. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр., 5 ил.

Изобретение относится к технологии испытания нефтепродуктов и может использоваться для определения вязкости масел, охлаждающих и технических жидкостей при низких температурах.

Значение вязкости нефтепродуктов, охлаждающих, и технических жидкостей при низких температурах является важным показателем для безопасной работы газоперекачивающих агрегатов (ГПА), двигателей внутреннего сгорания (особенно в осенне-зимний период). Неудовлетворительное значение вязкости свидетельствует о некачественном продукте, а его использование приводит к ускоренному износу пар трения и цилиндро-поршневой группы силовых установок.

Производственные химические лаборатории газотранспортных обществ не всегда оснащены криостатическим оборудованием для прямого измерения низкотемпературной вязкости нефтепродуктов, охлаждающих и технических жидкостей. Поэтому, в условиях малых химических лабораторий газотранспортных обществ актуальной задачей становится получение информации о низкотемпературной вязкости методом с использованием высокотемпературного термостата для определения вязкости при положительных температурах, т.к. данное оборудование, как правило, входит в состав аналитического парка любой химической лаборатории по контролю качества нефтепродуктов.

Известен способ определения низкотемпературной вязкости нефтепродуктов, охлаждающих и технических жидкостей, который осуществляют в соответствии с ГОСТ 33-2016 «Нефть и нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической и динамической вязкости». Сущность данного метода заключается в измерении калиброванным стеклянным вискозиметром времени истечения определенного объема испытуемой жидкости под влиянием силы тяжести при известной и постоянно контролируемой температуре. Для этого, как правило, используют криостаты с охлаждением пробы нефтепродукта в вискозиметре до необходимой температуры, термостатирование вискозиметра в течение не менее 30 минут и последующее измерение 21/КИ-Б/32 от 15.10.2021 времени истечения жидкости. Кинематическая вязкость является произведением измеренного времени истечения на постоянную вискозиметра.

Недостатком данного способа является обязательное использование лабораторного криостата.

Известен способ определения абсолютной и кинематической вязкости жидкостей, углеводородов и некоторых жидких металлов от температуры, а также составлен ASTM D341-20el «Standard Practice for Viscosity-Temperature Equations and Charts for Liquid Petroleum or Hydrocarbon Products». Одно из последних выражений для соотношения «вязкость-температура» предложено Маннингом (Manning, R.E. Computational Aids for Kinematic Viscosity Conversions from 100 and 210°F to 40 and 100°C. Journal of Testing and Evaluation. Vol. 2, No. 6, pp. 522-528. 1974):

Log₁₀(log₁₀(ν+γ+f(ν)))=b₀-b₁*log₁₀(T)γ+f(ν)=0,7+exp(-l,47 - l,84ν - 0,5ν²),

где b₀, b₁, γ - эмпирические константы, t - температура, °C,

T - температура, К (кельвин) или R_a (градус Ранкина), η, η₀, μ - абсолютная (динамическая) вязкость, мПас (сП), ν - кинематическая вязкость, мм²/с (сСт).

Недостатком данного способа для температурно-вязкостной кривой является их сложность. В большинстве приведенных уравнений используются выражения log-log, которые в ряде случаев приводят к возникновению нерешаемого двойного логарифма. Другим недостатком является тот факт, что каждое уравнение хорошо описывает поведение жидкости лишь в ограниченном температурном диапазоне.

Существует способ определения динамической и кинематической вязкости, некоторых других физико-химических характеристик жидких топлив, а также прибор для его осуществления (US2014/0250983 А1 опубл. 11.09.2014 г.). Способ основан на накоплении экспериментальных данных о вязкости при одновременном снижении температуры. После получения необходимого количества измерений «вязкость-температура» проводится их аппроксимация методом наименьших квадратов для более низких температур.

Недостатком данного способа является его неприменимость к более вязким нефтепродуктам, чем авиационное топливо и/или керосин.

Известен способ и устройство для определения низкотемпературной вязкости, фильтруемости и загрязненности нефтепродуктов (патент РФ 2473882, опубл. 27.01.2013 г.), взятый нами за прототип. Способ основан на измерении времени заполнения определенного объема нефтепродуктом, поступающим по трубке под действием разрежения. При определении низкотемпературной вязкости нефтепродуктов и прокачиваемости измеряют время заполнения трубки устройства.

Недостатком известного способа является использование криостатического оборудования, построение графика зависимости вязкости от температуры для каждой исследуемой жидкости и длительное время анализа.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением - создание простого, быстрого в осуществлении, универсального способа определения низкотемпературной вязкости нефтепродуктов, охлаждающих и технических жидкостей.

Технический результат от использования изобретения заключается в сокращении времени осуществления, в упрощении и в расширении вязкостного диапазона способа определения низкотемпературной вязкости нефтепродуктов, охлаждающих и технических жидкостей.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения низкотемпературной вязкости нефтепродуктов, охлаждающих и технических жидкостей, включающем предварительную серию измерений по определению вязкости при постепенном снижении температуры, построение графика зависимости вязкости от температуры, определение низкотемпературной вязкости жидкости при температуре окружающей среды, график зависимости вязкости от температуры строят для стандартной жидкости для последующего определения по нему низкотемпературной вязкости исследуемых жидкостей отдельным подбором полиномов в различных температурных интервалах, без использования низкотемпературного оборудования.

Для построения температурно-вязкостной кривой для масел в качестве стандартной жидкости используют масло МС-8П.

Для построения температурно-вязкостной кривой для охлаждающих и технических жидкостей в качестве стандартной жидкости используют диэтиленгликоль.

В качестве пояснения приводим следующее.

Выбор стандартных жидкостей обусловлен стабильностью их температурно-вязкостных характеристик в интервале температур от минус 40°С до 100°С.

Проверка правильности расчетной модели включает сравнение значений вязкости для нефтяного масла М-14 В2, полученных: 1) непосредственным измерением времени истечения исследуемого масла в вискозиметре по методике ГОСТ 33-2016 и 2) полученных расчетным методом в одинаковом температурном диапазоне. Результаты сравнения приведены в Таблице 2.

Способ осуществляется следующим образом.

Для стандартных жидкостей проводят серию измерений вязкости по ГОСТ 33-2016 «Нефть и нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической и динамической вязкости» при постоянном снижении температуры. Стандартной жидкостью для масел выбрано турбинное масло МС-8П по ГОСТ Р 55775 - 2013 «Масло авиационное МС-8П. Технические условия». Стандартной жидкостью для исследования охлаждающих и технических жидкостей является диэтиленгликоль (ДЭГ) по ГОСТ 10136-77 «Диэтиленгликоль. Технические условия» для определения вязкости охлаждающих и технических жидкостей. По полученным результатам строят температурно-вязкостные кривые для нескольких температурных диапазонов.

На Фиг. 1-5 представлены температурно-вязкостные кривые масла МС-8П и диэтиленгликоля, полученные экспериментально в соответствии с ГОСТ 33-2016 путем измерения кинематической вязкости с использованием термостата (положительные температуры) и криостата (отрицательные температуры) в 5 интервалах температур. Температурно-вязкостную кривую разбивают на 5 участков (Фиг. 1-5), в каждом из которых осуществляют сглаживание методом наименьших квадратов экспериментально полученных величин кинематической вязкости полиномами второй степени с коэффициентами регрессии 0,999-1,0. Использование метода наименьших квадратов может быть реализовано с помощью любого программного обеспечения, способного обеспечить выполнение данного вида математической обработки.

На фигурах приведены температурно-вязкостные кривые и наименования изображения на них:

Фиг. 1 - Температурно-вязкостные кривые масла МС-8П и диэтиленгликоля в интервале температур от 60°С до 100°С.

Фиг. 2 - Температурно-вязкостные кривые масла МС-8П и диэтиленгликоля в интервале температур от 25°С до 50°С.

Фиг. 3 - Температурно-вязкостные кривые масла МС-8П и диэтиленгликоля в интервале температур от 10°С до 25°С.

Фиг. 4 - Температурно-вязкостные кривые масла МС-8П и диэтиленгликоля в интервале температур от минус 10°С до 5°С.

Фиг. 5 - Температурно-вязкостные кривые масла МС-8П и диэтиленгликоля в интервале температур от минус 30°С до минус 15°С.

Определяют температурный диапазон, которому соответствует полученное значение кинематической вязкости исследуемой жидкости. В соответствии с ГОСТ 33-2016 «Нефть и нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости» определяют кинематическую вязкость исследуемой жидкости при любых двух положительных температурах с использованием любого жидкостного термостата.

По уравнениям аппроксимирующих кривых для данных температурных интервалов определяют точные значения температуры, при которых стандартная жидкость имеет вязкость исследуемой пробы.

Рассчитывают величины вязкостей для стандартной жидкости (ΔТ_ст), для исследуемой жидкости (ΔT) и коэффициент k по следующим уравнениям (1) - (3):

По уравнению (4) рассчитывают значение температуры (T_0,ст), при которой вязкость стандартной жидкости равна вязкости исследуемой жидкости при выбранной температуре (Т_0,ж):

Определяют температурный интервал температурно-вязкостной кривой стандартной жидкости, в котором находится рассчитанное значение Т_0,ст и по уравнению аппроксимирующей кривой для данного интервала (Фиг. 1-5) рассчитывают искомое значение вязкости исследуемой жидкости.

Пример 1.

Необходимо рассчитать вязкость масла М-14 В2 при Т=0°С (Т_0,ж). М-14 В2 - это моторное масло, предназначенное для смазывания двух- и четырехтактных тепловозных, судовых и стационарных дизельных двигателей при их эксплуатации на дистиллятных дизельных топливах с содержанием серы до 0,5% масс., а также двигателей карьерных автосамосвалов.

Измеряют кинематическую вязкость исследуемого масла М-14 В2 при температуре 100°С (Т_1,ж) и Т=70°С (Т_2,ж). Выбор двух положительных исходных температур не ограничивается во всем интервале температур от Т=0°С до Т=100°С.

Значения кинематической вязкости по ГОСТ 33-2016 для масла М-14 В2 при указанных температурах составили:

ν₁=13,4 см²/с при температуре Т_1,ж,

ν₂=32,4 см²/с при температуре Т_2,ж.

Значение ν₂=32,4 см²/с попадает в температурный интервал от 25°С до 50°С (Фиг. 2), а значение ν₁=13,4 см²/с - интервал температуры от 10°С до 22,5°С (Фиг. 3). По уравнениям аппроксимирующих кривых для данных температурных интервалов определяют точные значения температуры, при которых стандартная жидкость имеет вязкость ν_1,ст=13,4 см²/с и ν_2,ст=32,4 см²/с, это температуры T_1,ст=35,0 и Т_2,ст=13,9°С, соответственно.

Рассчитывают величину ΔТ_ст для стандартной жидкости, ΔT для исследуемой жидкости и коэффициент k по формулам (1) - (3):

ΔТ_ст=35,0°С - 13,9°С=21,1°С,

ΔТ=100°С-70°С=30°С,

k=ΔТ/ΔТ_ст=30/21,1=1,4205. По уравнению (4) рассчитывают значение температуры Т_0,ст, при которой вязкость стандартной жидкости равна вязкости исследуемой жидкости при выбранной температуре (0°С):

Т_0,ст=[(0°С - 100°С)+1,4205⋅35,0°С]/1,4205=-35,4°С

Затем определяют температурный интервал температурно-вязкостной кривой стандартной жидкости, в котором находится рассчитанное значение Т_0,ст и по уравнению аппроксимирующей кривой для данного интервала рассчитывают искомое значение вязкости проверяемой жидкости (Фиг. 5). Вязкость исследуемого масла М-14 В2 при Т=0°С равна вязкости масла МС-8П при T=минус 35,4°С и составляет ν=1375,06 см²/с.

Затрачиваемое время на расчет кинематической вязкости составляет от 3 до 6 минут, в то время как экспериментальное определение низкотемпературной вязкости нефтепродуктов, охлаждающих, и технических жидкостей занимает не менее двух часов (выход криостата или аналогичного прибора на необходимый температурный режим, термостатирование пробы, проведение не менее двух сходящихся измерений).

Пример 2

Необходимо рассчитать вязкость масла ТП-22 с (марка 1), предназначенного для смазывания подшипников и вспомогательных механизмов высокооборотных турбин, при температуре 15°С (T_0,ж).

Измеряют кинематическую вязкость исследуемого масла ТП-22 с при Т=100°С (Т_1,ж) и при Т=70°С (Т_2,ж). Выбор двух положительных исходных температур не ограничивается во всем интервале температур от Т=0°С до Т=100°С.

Значения кинематической вязкости по ГОСТ 33-2016 для масла ТП-22 с при указанных температурах составили:

ν₁=5,07 см²/с при температуре T_1,ж,

ν₂=10,5 см²/с при температуре T_2,ж.

Значение ν₁=5,07 см²/с попадает в температурный интервал от 60°С до 100°С (Фиг. 1), а значение ν₂=10,5 см²/с - интервал температур от 25°С до 50°С (Фиг. 2). По уравнениям аппроксимирующих кривых для данных температурных интервалов определяют точные значения температуры, при которых стандартная жидкость имеет вязкость ν_1,ст=5,07 см²/с и ν_2,ст=10,5 см²/с, это температуры T_1,ст=68,0°С и Т_2,ст=41,81°С, соответственно.

Рассчитывают величины температур для стандартной жидкости (ΔТ_ст), для исследуемой жидкости (ΔT) и коэффициент k по уравнениям (1) - (3):

ΔТ_ст=68,0°С - 41,81°С=26,19°С,

ΔТ=100°С-°С 70=30°С,

k=ΔТ/ΔТ_ст=30/26,19=1,1454.

По уравнению (4) рассчитывают значение температуры T_0,ст, при которой вязкость стандартной жидкости равна вязкости исследуемой жидкости при выбранной температуре (0°С):

Т_0,ст=[(Т_0,ж-Т_1,ж)+k*Т_1,ст]/k=[(15-100)+1,1454*68,0/1,1454=-6,21°С

Затем определяют температурный интервал температурно-вязкостной кривой стандартной жидкости, в котором находится рассчитанное значение Т_0,ст и по уравнению аппроксимирующей кривой для данного интервала рассчитывают искомое значение вязкости проверяемой жидкости (Фиг. 4). Расчетная вязкость исследуемого масла ТП-22 с (марка 1) при Т=15°С равна вязкости масла МС-8П при Т=-6.21 □ и составляет ν=110,48 см²/с.

Экспериментально определенное значение вязкости масла ТП-22 с (марка 1) по ГОСТ 33-2016 при Т=15°С составляет ν=111,36 см²/с; относительная погрешность определения составляет δ=0,79%.

Пример 3

Необходимо рассчитать вязкость масла ТП-22 с (марка 1), предназначенного для смазывания подшипников и вспомогательных механизмов высокооборотных турбин при T_0,ж=минус 10°С.

Измеряют кинематическую вязкость исследуемого масла ТП-22 с при Т=100°С (Т_1,ж) и Т=70°С (Т_2,ж). Выбор двух положительных исходных температур не ограничивается во всем интервале температур от Т=0°С до Т=100°С.

Значения кинематической вязкости по ГОСТ 33-2016 для масла ТП-22 с при указанных температурах составили:

ν₁=5,07 см²/с при температуре Т_1,ж,

ν₂=10,5 см²/с при температуре Т_2,ж.

Рассчитывают величины ΔТ_ст для стандартной жидкости, ΔT для исследуемой жидкости и коэффициент k по уравнениям (1) - (3):

ΔТ_ст=68,0°С - 41,81°С=26,19°С,

ΔТ=100°С - 70°С=30°С,

k=ΔT/ΔТ_ст=30/26,19=1,1454.

По уравнению (4) рассчитывают значение температуры Т_0,ст, при которой вязкость стандартной жидкости равна вязкости исследуемой жидкости при выбранной температуре °С:

Т_0,ст=[(Т_0,ж-Т_1,ж)+k*T_1,ст]/k=[((-10)-100)+1,1454*68,0/1,1454=-28,03°С.

Затем определяют температурный интервал температурно-вязкостной кривой стандартной жидкости, в котором находится рассчитанное значение Т_0,ст и по уравнению аппроксимирующей кривой для данного интервала рассчитывают искомое значение вязкости проверяемой жидкости (Фиг. 5). Расчетная вязкость исследуемого масла ТП-22 с (марка 1) при Т=минус 10°С равна вязкости масла МС-8П при Т=минус 28,03°С и составляет ν=727,30 см²/с.

Экспериментально определенное значение вязкости масла ТП-22 с (марка 1) по ГОСТ 33-2016 при T=минус 10°С составляет ν=772.14 см²/с; относительная погрешность определения составляет δ=5,80%.

Пример 4

Необходимо рассчитать вязкость масла Лукойл Торнадо GT, предназначенного для эксплуатации в системах смазки газотурбинных двигателей газотурбинных установок, используемых в качестве приводов газоперекачивающих агрегатов (ГПА), генераторов электростанций и других энергетических установок, при Т=минус 10°С (T_0,ж).

Измеряют кинематическую вязкость исследуемого масла Лукойл Торнадо GT при T=70°С (T_1,ж) и Т=40°С (T_2,ж). Выбор двух положительных исходных температур не ограничивается во всем интервале температур от Т=0°С до Т=100°С.

Значения кинематической вязкости по ГОСТ 33-2016 для масла Лукойл Торнадо GT при указанных температурах составили:

ν₁=5,04 см²/с при температуре T_1,ж,

ν₂=11,44 см²/с при температуре T_2,ж.

Значение ν₂=5,04 см²/с попадает в температурный интервал от 60°С до 100°С (Фиг. 1), а значение ν₁=11,44 см²/с в температурный интервал от 25°С до 50°С (Фиг. 2). По уравнениям аппроксимирующих кривых для данных температурных интервалов определяют точные значения температуры, при которых стандартная жидкость имеет вязкость ν_1,ст=5,04 см²/с и ν_2,ст=11,44 см²/с, это температуры T_1,ст=68,30°С и Т_2,ст=39,36°С, соответственно.

Рассчитывают величины ΔТ_ст для стандартной жидкости, ΔТ для исследуемой жидкости и коэффициент k по уравнениям (1) - (3): ΔТ_ст=68,30°С-39,36°С=28,94°С, ΔT=70°С-40°С=30°С, k=ΔТ/ΔТ_ст=30°С/28.94°С=1,037.

По уравнению (4) рассчитывают значение температуры Т_0,ст, при которой вязкость стандартной жидкости равна вязкости исследуемой жидкости при выбранной температуре (0°С):

Т_0,ст=[(Т_0,ж-Т_1,ж)+k*T_1,ст]/k=[((-10)-70)+1,037*68,30/1,037=-8,87°С

Затем определяют температурный интервал температурно-вязкостной кривой стандартной жидкости, в котором находится рассчитанное значение T_0,ст и по уравнению аппроксимирующей кривой для данного интервала рассчитывают искомое значение вязкости проверяемой жидкости (Фиг. 4). Расчетная вязкость исследуемого масла Лукойл Торнадо GT при Т=минус 10°С равна вязкости масла МС-8П при Т=минус 8,87°С и составляет ν=133,48 см²/с.

Экспериментально определенное значение вязкости масла Лукойл Торнадо GT по ГОСТ 33-2016 при Т=минус 10°С составляет ν=143,61 см²/с, относительная погрешность определения составляет δ=7,44%.

Пример 5

Необходимо рассчитать вязкость масла Лукойл Торнадо GT, предназначенное для эксплуатации в системах смазки газотурбинных двигателей газотурбинных установок, используемых в качестве приводов газоперекачивающих агрегатов (ГПА), генераторов электростанций и других энергетических установок, при Т=минус 25°С (Т_0,ж).

Измеряют кинематическую вязкость исследуемого масла ТП-22 с, например, при Т=70°С (T_1,ж) и Т=40°С (T_2,ж). Выбор двух положительных исходных температур не ограничивается во всем интервале температур от Т=0°С до Т=100°С.

Значения кинематической вязкости по ГОСТ 33-2016 для масла ТП-22 с при указанных температурах составили:

ν₁=5,04 см²/с при температуре Т_1,ж,

ν2=11,44 см²/с при температуре Т_2,ж.

Значение ν₁=5,04 см²/с попадает в температурный интервал от 60°С до 100°С (Фиг. 1), а значение ν₂=11,44 см²/с - интервал от T=25°С до T=50°С (Фиг. 2). По уравнениям аппроксимирующих кривых для данных температурных интервалов определяют точные значения температуры, при которых стандартная жидкость имеет вязкость ν_1,ст=5,04 см²/с и ν_2,ст=11,44 см²/с, это температуры T_1,ст=68,30°С и Т_2,ст=39,36°С, соответственно.

ΔТ_ст=68,30°С-39,36°С=28,94°С,

ΔТ=70°С-40°С=30°С,

k=ΔТ/ΔТ_ст=30/28,94=1,037.

Т_0,ст=[(Т_0,ж-Т_1,ж)+k*T_1,ст]/k=[((-25)-70)+1,037⋅68,30/1,037=-23,34°С

Затем определяют температурный интервал температурно-вязкостной кривой стандартной жидкости, в котором находится рассчитанное значение T_0,ст и по уравнению аппроксимирующей кривой для данного интервала рассчитывают искомое значение вязкости проверяемой жидкости (Фиг. 5). Расчетная вязкость исследуемого масла Лукойл Торнадо GT при минус 25°С равна вязкости масла МС-8П при минус 23,34°С и составляет ν=450,24 см²/с.

Экспериментально определенное значение вязкости масла Лукойл Торнадо GT по ГОСТ 33-2016 при минус 25°С составляет ν=509,19 см²/с; относительная погрешность определения составляет δ=11,57%.

Пример 6

Необходимо рассчитать вязкость охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля при Т=минус 20°С (Т_0,ж). Охлаждающая жидкость представляет собой водный раствор, содержащий 52% (объемных) этиленгликоля.

Измеряют кинематическую вязкость исследуемой охлаждающей жидкости, например, при Т=0°С (T_1,ж) и Т=20°С (T_2,ж). Выбор двух положительных исходных температур не ограничивается во всем интервале температур от 0°С до 100°С.

Значения кинематической вязкости по ГОСТ 33-2016 для этиленгликоля при указанных температурах составили:

ν₁=9,50 см²/с при температуре Т_1,ж,

ν₂=4,50 см²/с при температуре T_2,ж.

Значение ν₂=4,50 см²/с попадает в температурный интервал от 60°С до 100°С (Фиг. 1), а значение ν₁=9,50 см²/с - интервал T=(25-50)°С (Фиг. 2). По уравнениям аппроксимирующих кривых для данных температурных интервалов определяют точные значения температуры, при которых стандартная жидкость имеет вязкость ν_1,ст=9,50 см²/с и ν_2,ст=4,50 см²/с, это температуры T_1,ст=76,55°С и Т_2,ст=49,90°С, соответственно.

ΔТ_ст=76,55°С - 49,90°С=26,65°С,

ΔТ=20°С - 0°С=20°С,

k=ΔT/ΔТ_ст=20/26,65=0,7505.

Т_0,ст=[(Т_0,ж-Т_1,ж)+k*T_1,ст]/k=[((-20)-20)+0,7505*76,55]/0,7505=23,25°С

Затем определяют температурный интервал температурно-вязкостной кривой стандартной жидкости, в котором находится рассчитанное значение Т_0,ст и по уравнению аппроксимирующей кривой для данного интервала рассчитывают искомое значение вязкости проверяемой жидкости (Фиг. 3). Расчетная вязкость исследуемой охлаждающей жидкости при минус 20°С равна вязкости диэтиленгликоля при 23,25°С и составляет ν=26,98 см²/с.

Экспериментально определенное значение вязкости охлаждающей жидкости на основе диэтиленгликоля по ГОСТ 33-2016 при минус 20°С составляет ν=25,0 см²/с; относительная погрешность определения составляет δ=7,0%.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет осуществить простой за счет применения простых аналитических выражений не выше квадратных уравнений, быстрый в исполнении за счет исключения использования криостатического оборудования и универсальный для широкого вязкостного диапазона исследуемых жидкостей, так как позволяет рассчитывать и контролировать вязкость нефтепродуктов, охлаждающих и технических жидкостей при пониженных температурах при наличии данных о вязкости только при положительных температурах, способ определения низкотемпературной вязкости нефтепродуктов, охлаждающих и технических жидкостей.

1. Способ определения низкотемпературной вязкости нефтепродуктов, охлаждающих и технических жидкостей, включающий предварительную серию измерений по определению вязкости при постепенном снижении температуры, построение графика зависимости вязкости от температуры, определение низкотемпературной вязкости жидкости при температуре окружающей среды, отличающийся тем, что график зависимости вязкости от температуры строят для стандартной жидкости со стабильностью температурно-вязкостных характеристик в интервале температур от минус 40°С до 100°С, разбивают полученный график на пять участков, на каждом участке осуществляют сглаживание методом наименьших квадратов экспериментально полученных величин кинематической вязкости полиномами второй степени с коэффициентами регрессии 0,999-1,0, по уравнениям аппроксимирующих кривых для данных температурных интервалов определяют точные значения температуры, при которых стандартная жидкость имеет вязкость исследуемой пробы T_1,ст, Т_2,ст, рассчитывают величину ΔТ_ст:

ΔТ_ст=T_1,ст-Т_2,ст,

рассчитывают величину ΔТ для исследуемой жидкости:

ΔТ=T_1,ж-Т₂,_ж,

рассчитывают коэффициент k:

k=ΔТ/ΔТ_ст,

рассчитывают значение температуры, при которой вязкость стандартной жидкости равна вязкости исследуемой жидкости при выбранной температуре:

Т_0,ст=[(Т_0,ж-Т_1,ж)+k⋅T_1,ст]/k,

определяют температурный интервал температурно-вязкостной кривой стандартной жидкости, в котором находится рассчитанное значение T_0,ст, и по уравнению аппроксимирующей кривой для данного интервала рассчитывают искомое значение вязкости исследуемой жидкости.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для построения температурно-вязкостной кривой для масел в качестве стандартной жидкости используют масло МС-8П.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для построения температурно-вязкостной кривой для охлаждающих и технических жидкостей в качестве стандартной жидкости используют диэтиленгликоль.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для замеров массовых дебитов нефти и воды, а также объемного расхода газа блоком измерения продукции скважины (БИПС) в условиях отбора газа из затрубного пространства скважины для увеличения депрессии на пласт и ее дебита.

Способ определения дисперсности водонефтяной эмульсии // 2775550

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Раскрыт способ определения дисперсности водонефтяной эмульсии, включающий прямую визуализацию изображения, формирующегося при микроскопическом наблюдении, с дальнейшей компьютерной обработкой данных и определением дисперсности эмульсии по гистограмме распределения капель воды в объеме нефти.

Способ определения доли воды в пробе сырой нефти // 2751877

Изобретение относится к способу определения доли воды в пробе сырой нефти, включающий в себя взвешивание пробы сырой нефти. Пробу помещают в теплоизолированный сосуд, к ней подводят или отводят от нее определенное количество теплоты, изменяется вследствие этого температура пробы, измеряют при наступлении равновесного теплового режима начальную и конечную температуры пробы, и по указанному количеству теплоты, по величине начальной и конечной температур пробы, массе пробы, заданной теплоемкости теплоизолированного сосуда, известным удельным теплоемкостям воды и нефти определяют массовую долю воды по формуле (1), а затем, при необходимости, по заданным плотностям воды и нефти на основе полученной массовой доли воды определяют объемную долю воды: где Q - подведенное или отведенное количество теплоты, m - масса пробы, сн - удельная теплоемкость нефти, cв - удельная теплоемкость воды, Cк - теплоёмкость теплоизолированного сосуда, t1 и t2 - соответственно начальная и конечная температуры пробы после наступления равновесного теплового режима, μв - массовая доля воды в пробе сырой нефти.

Способ раздельного определения количества растворенного газа и газа газовой шапки в попутном нефтяном газе // 2744043

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Предназначено для использования при эксплуатации скважин с газовым фактором, превышающим газосодержание.

Способ мониторинга и оптимизации разработки нефтяного месторождения // 2736669

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяного месторождения, представленного несколькими эксплуатационными объектами, полностью или частично совпадающими в структурном плане. Обеспечивает повышение нефтеотдачи многообъектного нефтяного месторождения.

Способ определения устойчивости химических реагентов, применяемых в системе нефтедобычи, к разложению с образованием легколетучих хлорорганических соединений // 2734582

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам определения устойчивости химических реагентов, применяемых в системе нефтедобычи, к разложению с образованием легколетучих хлорорганических соединений. Способ определения устойчивости химических реагентов, применяемых в системе нефтедобычи, к разложению с образованием легколетучих хлорорганических соединений включает определение содержания органического хлора в нафте, при этом предварительно химический реагент, применяемый в системе нефтедобычи, анализируют на содержание общего хлора методом рентгено-флуоресцентного анализа и содержание органического хлора методом хромато-масс-спектрометрии, проводят анализ исходной пробы нефти с массовой долей воды не более 1% на содержание органического хлора, а затем определяют устойчивость химического реагента к разложению, для этого готовят искусственную водонефтяную эмульсию путем эмульгирования минерализованной воды и исходной пробы нефти, в приготовленную искусственную водонефтяную эмульсию добавляют химический реагент в дозировке, соответствующей удельному расходу химического реагента в системе нефтедобычи, перемешивают с получением смеси водонефтяной эмульсии с химическим реагентом, обезвоживают смесь водонефтяной эмульсии с химическим реагентом, полученную нефть подвергают разгонке с целью отгона нафты, после определения содержания органического хлора в нафте оценивают устойчивость химического реагента к разложению как приращение содержания органического хлора в нафте, отогнанной из нефти, полученной после обезвоживания эмульсии, обработанной реагентом, относительно содержания органического хлора в нафте исходной пробы нефти.

Прогнозирование высокотемпературного осаждения асфальтенов // 2732015

Предложен способ определения зависимости между отношением растворяющей способности к критической растворяющей способности и пороговым содержанием легких парафинов углеводородной текучей среды, причем вышеупомянутый способ предусматривает: разделение множества углеводородных текучих сред на подгруппы на основании отношения растворяющей способности к критической растворяющей способности, при которой происходит осаждение асфальтенов; определение порогового содержания легких парафинов для каждой из подгрупп углеводородных текучих сред, причем вышеупомянутое пороговое содержание легких парафинов представляет собой содержание легких парафинов углеводородных текучих сред в точке, в которой тенденция к загрязнению углеводородных текучих сред превышает порог загрязнения; и определение зависимости между отношением растворяющей способности к критической растворяющей способности и пороговым содержанием легких парафинов.

Способ определения склонности моторных масел для дизельных двигателей к образованию низкотемпературных отложений // 2724330

Изобретение относится к способу определения склонности моторных масел для дизельных двигателей к образованию низкотемпературных отложений, включающему цикличную работу двигателя с жидкостной системой охлаждения в течение заданного отрезка времени, подачу в картер двигателя выхлопных газов и определение количества отложений Мотл на внутренней поверхности стакана ротора центробежного масляного фильтра, скорость вращения ротора которого задают, отличающееся тем, что количество циклов работы двигателя задают равным не менее 10, длительность каждого рабочего цикла составляет 7,5 часов, в течение которых осуществляют два этапа, разделенные отрезком времени в 1,5 часа остановкой двигателя для принудительной подачи воздуха со скоростью 10 л/мин в картер двигателя, каждый этап цикла состоит из режима холостого хода в течение 0,3 часа и режима полной нагрузки - 2,5 часов, создавая на режиме холостого хода частоту вращения коленчатого вала 1200 об/мин, а на режиме полной нагрузки - 2000 об/мин, поддерживая температуру исследуемого масла в картере на этих режимах 70°С и 90°С и температуру охлаждающей жидкости 60°С и 85°С соответственно, а склонность моторных масел к образованию низкотемпературных отложений дополнительно оценивают по разности значений щелочного числа до и после проведения 10 циклов и при Мотл≥240 г на центробежном масляном фильтре и изменении щелочного числа ΔЩЧ≥5 моторное масло относят к группе Г и считают склонным к образованию низкотемпературных отложений.

Способ определения состава и свойств пластового флюида на основе геологических характеристик пласта // 2720430

Изобретение относится к области резервуарной геохимии, и может быть использовано для пространственной привязки проб пластовых флюидов к объектам разработки (пластам). Техническим результатом изобретения является упрощение и сокращение времени определения состава и/или свойств пластовых флюидов с обеспечением надежной различимости пластовых флюидов друг относительно друга.

Способ определения давления насыщенных паров высокозастывающей нефти // 2706049

Изобретение относится к способам измерения давления газообразных и жидких веществ, а именно к способам определения давления насыщенных паров высокозастывающей нефти, содержания в ней свободных и растворенных газов, и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Способ заключается в том, что перед измерением давления насыщенных паров нефти отбирают первую часть пробы нефти и определяют температуру застывания нефти.

Способ оценки комплексной эффективности смазочно-охлаждающей жидкости // 2777395

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях для оценки эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), используемых в процессах металлообработки. Способ оценки комплексной эффективности смазочно-охлаждающей жидкости включает оценку антифрикционных, противозадирных, противоизносных и охлаждающих свойств смазочно-охлаждающей жидкости и расчет коэффициента комплексной эффективности по формуле: где Рс СОЖ - нагрузка сваривания, полученная с применением испытываемой СОЖ; Рс вода - нагрузка сваривания, полученная с применением воды; Vмакс СОЖ - максимальная скорость охлаждения, полученная с применением испытываемой СОЖ; Vмакс вода - максимальная скорость охлаждения воды; Твода _ сила трения, полученная с применением воды; ТСОЖ - сила трения, полученная с применением испытываемой СОЖ; Ди вода - диаметр пятна износа, полученный с применением воды; Ди СОЖ - диаметр пятна износа, полученный с применением испытываемой СОЖ.