Ученые из КФУ разработали высокоточный способ прогнозирования вязкости сырой нефти

Казань, 4 окт - ИА Neftegaz.RU. Ученые из НИЛ Информационные технологии в физическом материаловедении Института физики Казанского федерального университета (КФУ) разработали новое аналитическое выражение для прогнозирования вязкости сырой нефти.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.

Исследование, поддержанное программой стратегического академического лидерства Приоритет-2030, показало, что данное выражение описывает самые разные образцы нефти в широком диапазоне температур с большей точностью, чем другие известные модели.
Научная группа, включающая в себя завкафедрой вычислительной физики и моделирования физических процессов, профессора А. Мокшина, доцента кафедры вычислительной физики и моделирования физических процессов Б. Галимзянова и выпускницу Института физики, инженера М. Доронину, работала на базе НИЛ Информационные технологии в физическом материаловедении.

Высокая вязкость сырой нефти играет важную роль в определении ее текучести и способности проникать через геологические породы.
Для эффективного прогнозирования данной характеристики нефти необходимы точные и универсальные выражения, учитывающие физико-химические особенности многофазных и многокомпонентных систем.
Ученые предложили универсальное выражение для определения температурной зависимости вязкости сырой нефти, основанное на концепции температурного скейлинга, которое обладает существенно большей точностью по сравнению с другими известными выражениями.

Концепция температурного скейлинга позволяет установить безразмерные температурные шкалы, где ключевые температуры, такие как температура стеклования и плавления, имеют одинаковые значения для разных систем.
Это помогло создать аналитическое выражение, способное точно воспроизводить температурные зависимости вязкости сложных систем, включая сырую нефть.
В процессе исследования были изучены образцы нефти из различных месторождений мира, включая месторождения России, Китая, Саудовской Аравии, Нигерии, Кувейта и Северного моря.
Особое внимание было уделено образцам нефти из Ашальчинского и Куакбашского месторождений в Республике Татарстан.
Ученые впервые применили метод регрессионного анализа для установления соответствия между параметрами модели вязкости и физическими характеристиками нефти, такими как температура аморфизации и показатель API (Американский институт нефти).
Это открытие имеет фундаментальное значение, позволяя лучше понять физические механизмы, влияющие на вязкость нефти, и обеспечивая новые возможности для оптимизации ее добычи и транспортировки.
Исследование, проведенное с использованием регрессионного анализа, установило, как плотность нефти, зависящая от доли парафиновых и асфальтеновых фракций, а также доли растворенных солей, воды и других факторов, влияет на ее способность к аморфизации, т.е. затвердеванию.

Данные свидетельствуют о различиях в температурах аморфизации образцов сырой нефти, добытых с различных месторождений в Республике Татарстан, где различия могут достигать более 70.
Такие же результаты наблюдаются для образцов из Нигерии.
Образцы из Китая, Саудовской Аравии, Кувейта и Северного моря имеют высокую температуру аморфизации в пределах минус 65-70, что, возможно, связано с их структурной неоднородностью.

Профессор А. Мокшин подчеркивает, что результаты исследования оказывают важное влияние на решение фундаментальных задач, связанных с физическими механизмами, определяющими течение сложных многофазных и многокомпонентных систем, таких как сырая нефть.
Работа также касается аморфизации нефти и определения условий, при которых нефть преобразуется в твердое тело.
Результаты исследования имеют практическое значение, например, при определении влияния вязкости на температуру для подбора оптимальных условий добычи и транспортировки сырой нефти, отмечает ученый.