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石油粘度是怎么分的

发布时间: 2022-07-10 15:51:42

‘壹’ 石油粘度的分类

粘度分为运动粘度,动力粘度,旋转粘度等。

‘贰’ 什么是油品的粘度有何意义

粘度(Viscosity)是油品流动性的一种表征,粘度测定有:动力粘度、运动粘度和条件粘度三种测定方法。ηt是二液体层相距1厘米,其面积各为1(平方厘米)相对移动速度为1厘米/秒时所产生的阻力,单位为克/里米·秒。

当液体受外力而作层流动时,在液体分子间存在内摩擦阻力,因而产生一定的粘滞性,分子间的内摩擦阻力越大,则粘度也越大。

油品的粘度是指油品在层流状态下反映油品流动性能的指标,常用表示方法有:动力粘度μ一内磨擦系数,单位是达因秒/厘米常称“泊”,但在实际应用中,常用1/100泊为单位,称“厘泊”。


原油的脱盐、脱水:

又称预处理。从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氯化物)、带水(溶于油或呈乳化状态),可导致设备的腐蚀,在设备内壁结垢和影响成品油的组成,需在加工前脱除。常用的办法是加破乳剂和水,使油中的水集聚,并从油中分出,而盐份溶于水中,再加以高压电场配合,使形成的较大水滴顺利除去。

‘叁’ 石油的物理性质

石油的化学成分将决定它的物理性质和经济价值,而石油没有固定的成分,因此也就没有固定的物理常数。但通过对分布广泛的石油大量相关数据资料的分析整理,能归纳出反映石油总体特征的物理性质或相关物理性质的变化范围。了解这些性质对认识石油、进行石油地质研究和评价石油品质及经济价值是有益的。

( 一) 颜色

在透射光下石油的颜色可以呈淡黄、褐黄、深褐、淡红、棕色、黑绿色及黑色等。原油颜色的深浅主要取决于胶质、沥青质的含量,其含量愈高,则颜色愈深。

( 二) 相对密度和密度

石油的相对密度,在我国和前苏联是指在105Pa 下,20℃ 石油与 4℃ 纯水的密度比值,用 d204表示。欧美各国则是用 105Pa 下,60℉ ( 15. 55℃ ) 石油与 4℃ 纯水的密度之比,通常称之为 API 度。在国际石油贸易中常以 API 度为单位。API 度与 60℉石油相对密度的关系可用下式换算:

石油与天然气地质学

石油的相对密度一般介于0.75~0.98之间。通常把相对密度大于0.9的称为重质石油,小于0.9的称为轻质石油。世界各国的原油大多为轻质石油;重质石油居次要地位。相对密度最大的可达1.0以上,这种石油用一般方法难以开采。

石油的相对密度主要取决于化学组成。就烃类而言,相对密度随碳数增加而增大,碳数相同的烃类,烷烃相对密度小些,环烷烃居中,芳烃相对密度较大。与胶质、沥青质相比,烃类较之为小。

密度是单位体积物质的质量。密度单位一般用g/cm3。石油的密度与其本身的成分和体积变化相关。液体石油的体积,在常压下随温度升高而增大。温度每增加1℉,单位体积所增加的体积数称为膨胀系数。它不是一个固定的常数,而是随相对密度的减小而增大(表2-5)。压力对石油的体积也有影响,随压力增大体积将因被压缩而减小。压力每增加105Pa,单位体积被压缩的体积数称为压缩系数。压缩系数也不是一个常数。

表2-5 不同相对密度的石油的膨胀系数

显然,温度和压力是影响石油体积的两个主要因素。原油是气、液、固三相物质的混合物,以液态烃为主体的石油中含有不同数量的溶解气态烃、固态烃及非烃。实际上,在地下油气藏中,温度和压力不仅影响石油的体积,而且还影响到石油本身的物质组成,从而影响其质量。一方面,温度的增加有使溶解气逸出液态石油的趋势; 另一方面,压力的增加,将使原油中溶解气量增加。在地下油气藏中,温、压同时增加时,压力增加使溶解气增加的效应远大于温度增加使溶解气逸出的效应; 与此同时,溶解气量增加引起体积增加的效应,远远超过随压力增加而使体积减小的效应。因此出现压力增加时石油体积不是缩小而是增大,直至达到饱和压力为止 ( 图 2 -12) 。

图 2 -12 在有气顶条件下,石油体积随压力增大而变化情况( 据 A. I. Levorsen,1954)①1psi = 6894. 8Pa。

由此可见,地下石油的密度不仅与温度压力有关,还与溶解气量有关,且后者才是影响石油密度的本质因素。溶解气量增加则密度降低。地表和地下温、压条件不同,不仅影响到石油的体积,而且使其中的溶解气量有差异,导致石油物质组成的差异,实质上是改变了石油的质量。地下石油含有较多的溶解气,是地下石油密度较地表石油密度低的根本原因。

(三)黏度

黏度是反映流体流动难易程度的一个物理参数。黏度值实质上是反映流体流动时分子之间相对运动所引起内摩擦力的大小。黏度大则流动性差,反之则流动性好。石油黏度是制定石油开发方案、油井动态分析及石油储运时都必须考虑的重要参数。黏度分为动力黏度、运动黏度和相对黏度。

动力黏度又称绝对黏度。在国际计量单位SI制中,单位为帕斯卡·秒(Pa·s)。其定义为:流体通过长度(L)为1m,横截面积(F)为1m2,渗透率(k)为1m2的介质,当压差(Δp)为1Pa,流量(Q)为1m3/s时,流体的黏度(μ)为1Pa·s。其表达式为:

石油与天然气地质学

1Pa·s相当于C·G·S制的10P(泊),1mPa·s=10-3Pa·s=1cP(厘泊)。在105Pa,20℃时,水的动力黏度为1mP·s。不同温度下的动力黏度用ηt表示。

动力黏度/密度,称为运动黏度。其单位为m2/s,称二次方米每秒。不同温度下的运动黏度用Vt表示。

相对黏度又称恩氏黏度,是在恩氏黏度计中200mL原油与20℃时同体积的蒸馏水流出时间之比。常用Et表示。根据实验室测定的Et值,可以通过查换算表获得运动黏度,并计算出动力黏度。

石油地质学上通常所说的黏度多指动力黏度。石油黏度大小主要取决于其化学组成,小分子的烷烃、环烷烃含量高,黏度就低;而石蜡、胶质、沥青质含量高,黏度就高。

石油黏度随温度升高、溶解气量增加而降低。因此,地下石油的黏度常低于地表。在地下1500~1700m处,石油的黏度通常仅为地表的一半。如我国克拉玛依的原油,在地下温度为50℃时,η50=19.2mP·s,在地表为20℃时,η20=64.11mP·s。

(四)溶解性

石油能溶于多种有机溶剂,如氯仿、四氯化碳、苯、醚等。石油是多种有机化合物的混合物,实际上各种化合物都可以看作是有机溶剂,也就是说,各成分之间具有互溶性。其中轻质组分对重质组分的溶解作用可能更明显些,也更容易理解。有可能这种溶解作用正是重质组分得以实现运移的有效途径。

石油在水中的溶解度一般很低,通常随分子量的增加很快变小,但随不同烃类化学性质的差异而有很大的差别。其中芳烃的溶解度最大,可达(数百到上千)×10-6;环烷烃次之,一般为(14~50)×10-6;烷烃最低,仅(几个到几十个)×10-6。在碳数相同时,一般芳香烃的溶解度大于链烷,如己烷、环己烷和苯分别为9.5、60和1750mg/L,差别是非常明显的。苯和甲苯是溶解度最大的液态烃。

当压力不变时,烃在水中的溶解度随温度升高而变大。芳香烃更明显。但随含盐度和压力的增大而变小。当水中饱和CO2和烃气时,石油的溶解度将明显增加。

(五)荧光性

石油在紫外光照射下可产生发荧光的特性称为荧光性。石油中只有不饱和烃及其衍生物具有荧光性。这是因为它们能吸收紫外光中波长较短、能量较高的光子,随后放出波长较长而能量较低的光子,产生荧光。饱和烃不发荧光。荧光性可能与存在双键有关。

荧光色随不饱和烃及含双键的非烃浓度和分子量增加而加深。芳烃呈天蓝色,胶质为黄色,沥青质为褐色。利用石油具有的荧光性,可以用紫外灯鉴定岩石中微量石油和沥青类物质的存在。在有机溶剂中只要含有10-5沥青类物质即可被发现。

(六)旋光性

大多数石油都具有旋光性,即石油能使偏振光的振动面旋转一定角度的性能。石油的旋光角一般是几分之一度到几度之间。绝大多数石油的旋光角是使偏振面向右旋移而成,仅有少数为左旋。石油的旋光性主要与组成石油的化合物结构上存在不对称的甾、萜类生物成因标志化合物有关。因此旋光性可以作为石油有机成因的重要证据之一。

‘肆’ 机油的粘度级别表示方式

机油的粘度级别表示方式:

机油的粘度级别多使用SAE等级别标识,例如SAE40,SAE50 或SAE15W-40、SAE5W-40,“W”表示winter(冬季),其前面的数字越小说明机油的低温流动性越好,代表可供使用的环境温度越低(价格也会较高),在冷启动时对发动机的保护能力越好;“W”后面(一横后面)的数字则是机油耐高温性的指标,数值越大说明机油在高温下的保护性能越好。较高黏度的机油对运动系的阻力也相对较高,不但耗费功率、增加油耗,而且机油温度会升高,容易氧化、影响冷启动的保护。 象SAE40,SAE50这样只有一组数值的是单级机油,不能在寒冷的冬季使用,一般适用于南方。象SAE15W-40、SAE 5W-40这样两组数值都有,15表示冬天时,机油黏度为15号,40表示夏天机油时相当于40号机油的黏度。这就代表这种机油是先进的"多级机油",适合从低温到高温的广泛区域,黏度值会随温度的变化给予发动机全面的保护。

一般说来,可依据车辆所在地常年气温选择机油,具体推荐如下:

在机油的外包装上,经常会看到SAE和API。其中SAE是美国汽车工程协会的简称,API是美国石油协会的简称。SAE后边的标号标明机油的粘度值,而API后边的标号则标明机油的质量级别。

‘伍’ 工业润滑油的黏度是根据什么划分的

是按黏滞力的大小来划分的,黏滞力是粘性液体内部的一种流动阻力,并可能被认为是流体自身的摩擦。黏滞力主要来自分子间相互的吸引力。
黏度测定有:动力黏度、运动黏度和条件黏度三种测定方法。
(1)动力黏度:ηt是二液体层相距1厘米,其面积各为1(平方厘米)相对移动速度为1厘米/秒时所产生的阻力,单位为克/厘米·秒。1克/厘米·秒=1泊一般:工业上动力黏度单位用泊来表示。
(2)运动黏度:在温度t℃时,运动黏度用符号γ表示,在国际单位制中,运动黏度单位为斯,即每秒平方米(m²/s),实际测定中常用厘斯,(cst)表示厘斯的单位为每秒平方毫米(即 1cst=1mm²/s)。运动黏度广泛用于测定喷气燃料油、柴油、润滑油等液体石油产品深色石油产品、使用后的润滑油、原油等的黏度,运动黏度的测定采用逆流法
(3)条件黏度:指采用不同的特定黏度计所测得的以条件单位表示的黏度,各国通常用的条件黏度有以下三种:
①恩氏黏度又叫思格勒(Engler)黏度。是一定量的试样,在规定温度(如:50℃、80℃、100℃)下,从恩氏黏度计流出200毫升试样所需的时间与蒸馏水在20℃流出相同体积所需要的时间(秒)之比。温度tº时,恩氏黏度用符号Et表示,恩氏黏度的单位为条件度。
②赛氏黏度,即赛波特(sagbolt)黏度。是一定量的试样,在规定温度(如100ºF、F210ºF或122ºF等)下从赛氏黏度计流出200毫升所需的秒数,以“秒”单位。赛氏黏度又分为赛氏通用黏度和赛氏重油黏度(或赛氏弗罗(Furol)黏度)两种。
③雷氏黏度即雷德乌德(Redwood)黏度。是一定量的试样,在规定温度下,从雷氏度计流出50毫升所需的秒数,以“秒”为单位。雷氏黏度又分为雷氏1号(Rt表示)和雷氏2号(用RAt表示)两种。

‘陆’ 石油怎么分类的

石油根据其油源环境、性质可以有不同的分类。
根据油源环境可分为:海相油、陆相油。海相油即海相沉积中生成的石油,陆相油即陆相沉积中生成的石油。我国的石油大部分属于陆相油。
根据有机质成熟度(用正烷烃分布曲线来判断)可分为:低成熟油、成熟油、高成熟油。其中,国内低成熟油的表述有三种,即未成熟石油、低成熟石油、未成熟—低成熟石油。
根据原油密度可分为:轻质原油(<0.87克/厘米3)、中质原油(0.87~<0.92克/厘米3)、重质原油(0.92~<1.0克/厘米3)和超重质原油(≥1.0克/厘米3)。
根据原油黏度可分为:常规油(<100毫帕秒)、稠油(100~<10000毫帕秒)、特稠油(10000~50000毫帕秒)和超特稠油或称沥青(>50000毫帕秒)。
根据原油凝固点可分为:高凝油(≥40℃)、常规油(-10~<40℃)、低凝油(<-10℃)。

‘柒’ 汽车机油黏度级别如何划分

黏度级别按照SAE(美国汽车工程师学会)的标准分为11个级别,例如SAE5W30,数字表示黏度等级,数值越大表示黏度越高,5表示冬季黏度级别,30表示夏季黏度级别,W表示多级油。

‘捌’ 粘度有哪些单位换算关系如何

流体在流动时,相邻流体层间存在着相对运动,则该两流体层间会产生摩擦阻力,称为粘滞力。粘度是用来衡量粘滞力大小的一个物性数据。其大小由物质种类、温度、浓度等因素决定。

粘度一般是动力粘度的简称,其单位是帕·秒(Pa·s)或毫帕·秒(mPa·s)。粘度分为动力粘度、运动粘度、相对粘度,三者有区别,不能混淆。
粘度还可用涂—4或涂—1杯测定,其单位为秒(s)。

(动力)粘度符号是μ,单位是帕斯卡秒(Pa·s)
由下式定义:L=μ·μ0/h
μ0——平板在其自身的平面内作平行于某一固定平壁运动时的速度
h——平板至固定平壁的距离。但此距离应足够小,使平板与固定平壁间的流体的流动是层流
L——平板运动过程中作用在平板单位面积上的流体摩擦力

运动粘度符号是v ,运动粘度是在工程计算中,物质的动力粘度与其密度之比,其单位为:(m2/s)。单位是二次方米每秒(m2/s)
v=μ/p

粘度有动力粘度,其单位:帕斯卡秒(Pa·s);在石油工业中还使用"恩氏粘度",它不是上面介绍的粘度概念。而是流体在恩格拉粘度计中直接测定的读数。
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粘度的度量方法分为绝对粘度和相对粘度两大类。绝对粘度分为动力粘度和运动粘度两种;相对粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度等几种表示方法。

1、动力粘度η在流体中取两面积各为1m2,相距1m,相对移动速度为1m/s时所产生的阻力称为动力粘度。单位Pa.s(帕.秒)。过去使用的动力粘度单位为泊或厘泊,泊(Poise)或厘泊为非法定计量单位。

1Pa.s=1N.s/m2=10P泊=10的3次方cp=1Kcps
ASTM D445标准中规定用运动粘度来计算动力粘度,即η=ρ.υ式中 η-动力粘度,Pa.s期目标制 ρ-密度,kg/m3 υ-运动粘度,m2/s 我国国家标准GB/T506-82为润滑油低温动力粘度测定法。该法使用于测定润滑油和深色石油产品的低温(0~-60℃)动力粘度。在严格控制温度和不同压力条件下,测定一定体积的试样在已标定常数的毛细管粘度计内流过所需的时间,秒。由试样在毛细管流过的时间与毛细管标定常数和平均压力的乘积,计算动力粘度,单位为Pa.s。该方法重复测定两个结果的差数不应超过其算术平均值的±5%。

2、运动粘度υ流体的动力粘度η与同温度下该流体的密度ρ的比值称为运动粘度。它是这种流体在重力作用下流动阻力的度量。在国际单位制(SI)中,运动粘度的单位是m2/s。过去通常使用厘斯(cSt)作运动粘度的单位,它等于10-6m2/s,(即1cSt=1mm2/s。

运动粘度通常用毛细管粘度计测定。在严格的温度和可再现的驱动压头下,测定一定体积的液体在重力作用下流过标定好的毛细管粘度计的时间,为了测准运动粘度,首先必须控制好被测流体的温度,测温精度要求达到0.01℃;其次必须选择恰当的毛细管的尺寸,保证流出时间不能太长也不能太短,即粘稠液体用稍粗些的毛细管,较稀的液体用稍细的毛细管,流动时间应不小于200秒;须定期标定粘度管常数;而且安装粘度管时必须保持垂直。运动粘度国家标准为GB/T256-88,相当于ASTM D445-96/IP71/75。

3、恩氏粘度0E我国的国家标准为石油产品恩氏粘度测定法GB/T266-88。这是一种过去常用的相对粘度,其定义是在规定温度下,200ml液体流经恩氏粘度计所需时间(s),与同体积的蒸馏水在20℃事流经恩氏粘度计所需时间(s)之比称为恩氏粘度。

4、雷氏粘度(Redwood)此粘度主要在英国和日本沿用。其定义是以50ml试油在规定温度60℃或98.9℃下流过雷氏粘度计所需时间,单位为秒。

5、赛氏通用粘度(Saybolt Universal Viscosity)美国多习惯用这种粘度单位,其定义是在某规定温度下从赛氏粘度计流出60ml液体所需时间,单位为秒。美国标准方法为ASTM D88

6、几种粘度的换算1)恩氏粘度与运动粘度的换算

运动粘度υ(mm2/s)=7.310E-6.31/0E 2)雷氏粘度与运动粘度的换算运动粘度υ(mm2/s)=0.26R-172/R 当R>225s时,则用υ(mm2/s)=0.26R 3)赛氏粘度与运动粘度的换算:υ(mm2/s)=0.225S当S>285s时用上式