Ученые КФУ нашли универсальный способ прогнозирования вязкости нефти

Казань. Ученые Института физики Казанского федерального университета (КФУ) нашли новый универсальный способ расчета вязкости сырой нефти. Его точность существенно выше по сравнению с другими известными.

Это выражение способно описывать различные образцы нефти в широком диапазоне температур. Для определения температурной зависимости вязкости сырой нефти, вплоть до температур аморфизации, учеными Казанского университета было предложено универсальное выражение, основанное на концепции температурного скейлинга, которая была развита физиками КФУ ранее.

По словам заведующего кафедрой вычислительной физики и моделирования физических процессов КФУ, заведующего НИЛ, профессора Анатолия Мокшина, концепция температурного скейлинга подразумевает введение температурной шкалы, отличной от шкал Цельсия, Кельвина и других, в соответствии с которой значения ключевых температур, таких как температура стеклования и плавления, принимают одни и те же значения для любых систем. В этом случае температура как физический параметр будет безразмерной величиной.

В ходе исследования были изучены образцы нефти из различных месторождений России, Китая, Саудовской Аравии, Нигерии, Кувейта и Северного моря. Впервые был применен метод регрессионного анализа для определения соответствия между параметрами модели вязкости и физическими характеристиками нефти, такими как температура аморфизации и показатель API.

Благодаря этому методу удалось выяснить то, каким образом плотность нефти, которая непосредственно определяется долей парафиновых и асфальтеновых фракций, долей растворенных солей, воды и другими факторами, влияет на способность нефти аморфизоваться, то есть затвердевать.

«Например, различия в температурах аморфизации образцов сырой нефти, добытых на различных, хотя и близких месторождениях Республики Татарстан, могут составлять более 70 градусов. Аналогичные результаты получаются в случае образцов из Нигерии. Очевидно, что такое сильное различие в аморфообразующей способности связано с различиями в составе этих образцов нефти. При этом образцы, добытые в месторождениях Китая, Саудовской Аравии, Кувейта и Северного моря, имеют достаточно высокую температуру аморфизации порядка минус 65–70 градусов, что может быть обусловлено их высокой структурной неоднородностью», - рассказал Анатолий Мокшин.

Результаты исследования имеют важное фундаментальное значение - прежде всего, решается задача, связанная с выяснением физических механизмов, определяющих вязкое течение сырой нефти. Кроме того, работа затрагивает задачу, связанную с аморфизацией нефти, то есть определение таких физических условий, при которых нефть должна быть способна преобразовываться в твердое тело, рассказали в пресс-службе Российской академии наук. Открытие позволит оптимизировать ее добычу и транспортировку.