Введение к работе
Актуальность работы. Парафинсодержащие дисперсные системы с неполярной дисперсионной средой широко распространены в природе и технике (высокопарафинистые нефти, углеводородные пластичные смазки). Вследствие многокомпонентности, они являются весьма сложными объектами в плане экспериментального и теоретического изучения. В этих системах формируются дисперсные структуры различных типов. Поиск путей регулирования струкгурно-реологаческих свойств на основе изучения закономерностей структурообразования является актуальной задачей коллоидной химии и физико-химической механики.
Необходима детализация имеющихся представлений об особенностях реолопгческого поведения парафинсодержащих дисперсных систем в связи с коллоидно-химігческими аспектами структурообразования. Особый интерес представляет нахождение адекватной микрореологической модели, описывающей течение высокопарафинистых нефтей с учетом специфики, определяемой природой дисперсной фазы и дисперсионной среды, дисперсностью и концентрацией дисперсной фазы.
Цель работы состоит в изучении закономерностей течения концентрированных парафинсодержащих дисперсных систем с неполярной средой, разработке микрореологнческой модели и установлешш связей между коллоидно-химігческими факторами структурообразования и реологическими характеристиками. В связи с этим в работе решались следующие задачи:
экспериментальное изучение реологических свойств высокопарафи-нистой нефти в различных условиях;
выбор адекватного уравнения, описывающего течение высокопара-финистой нефти, и микрореологической модели;
объяснение характерных особенностей кривых течения, в том числе, тиксотропних явлений на основании микрореолопгческой модели;
оценка влияния температуры, условий течения, добавок депрессантов на реологические параметры высокопарафинистой нефти;
обоснование выбора микрореолопгческой модели для высокопарафинистой нефти на основе экспериментального изучения реологических свойств систем "парафин-масло".
Научная новизна работы состоит в следующем:
доказано, что кривые течения высокопарафинистой нефти адекватно описываются уравнением Кэссона;
впервые объяснены основные особенности реологического поведения высокопарафинистой нефти в рамках микрореологической модели Кэссона, распространенной на тиксотропные системы;
описано влияние депрессантов на структурно-реологические свойства нефти, характеризуемые параметрами уравнения Кэссона;
предложен новый подход к оценке размеров частиц дисперсной фазы парафинсодержащей системы, сочетающий положения теорий коа-гуляционного структурообразования и микрореологической модели. Практическая значимость работы заключается в разработке метода оптимального выбора депрессанта; полученные результаты могут быть использованы при исследовании реологических свойств аномальных нефтей и пластичных смазок.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на научно-технической конференции "Коллоидная наука в странах СНГ"-Москва, 1994; X Международном симпозиуме "Surfactants in Solution''-Каракас, 1994; I и II Международных симпозиумах "Advances in structured and heterogeneous continua''-Москва, 1993, 1995.
Публикации. По теме диссертации опубликовано четыре статьи и четыре тезиса докладов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 206 страницах, включает 60 рисунков и 21 таблицу. Список цитируемой литературы включает 173 наименования.