2007 г.

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ.
1) Определить вязкость газообразного этана C2H6 (М = ) низком давлении и
температуре 120°С. d = 4,443 A; o/k = 215,7 К;  = 1,219.
2) Определить вязкость газообразного метана СH4 (М = ) низком давлении и
температуре 120°С. d = 3,758 A; o/k = 148,6 К;
Vкр = 99,5 см3/моль; f( 1,33 Tr ) = 1,111.
3) Определить вязкость газообразного пропана С3H8 (М = ) низком давлении и
температуре 120°С. d = 5,118 A; o/k = 237,1°К; Vкр = 200 см3/моль; f( 1,33 Tr ) = 1,111.
4) Определить вязкость газообразного бутана C4H10 (М = ) низком давлении и
температуре 178,7°С. d = 4,687 A; o/k = 531,4°К; Vкр = 255 см3/моль; f( 1,33 Tr ) = 1,725;
 = 0,5346.
5) Определить вязкость газообразного пентана C5H12 (М = ) низком давлении и
температуре 178,7°С. d = 5,784 A; o/k = 341,1°К;
Vкр = 311 см3/моль; f( 1,33 Tr ) = 1,725;
 = 0,5346.
6) Определить вязкость этилового спирта при температуре 250°С и низких
давлениях. o/k = 431°К; d = 4,31 A;  =0,3; T* = kT/o = 1,213;  = 1,475.
7) Определить вязкость метилового спирта при температуре 150°С и низких
давлениях. o/k = 481,8°К; d = 3,626 A;  =0,3; T* = kT/o = 0,878;  = 1,7.
8) Определить вязкость пропилового спирта при температуре 188°С и низких
давлениях. o/k = 576,7°К; d = 4,549 A;  =0,3; T* = kT/o = 0,799;  = 1,81.
9) Определить как согласуется теоретическая температурная зависимость вязкости
метана с экспериментальными данными: 10,4 мкПа.с при 0°С, 10,9 мкПа.с при 20°С,
11,8 мкПа.с при 50°С. Оценить погрешность при использовании теоретической
температурной зависимости вязкости метана до температуры 250°С при которой вязкость
составляет 17,3 мкПа.с.
10) Определить расхождение теоретической температурной зависимости вязкости
этана с экспериментальными данными: 8,6 мкПа.с при 0°С; 10,0 мкПа.с при 50°С;
11,4 мкПа.с при 100°С. Оценить погрешность при использовании теоретической
температурной зависимости вязкости метана до температуры 200°С при которой вязкость
составляет 14,1 мкПа.с.
11) Оценить как согласуется теоретическая температурная зависимость вязкости
бутана с экспериментальными данными: 6,9 мкПа.с при 0°С, 7,39 мкПа.с при 20°С,
8,2 мкПа.с при 50°С. Оценить погрешность при использовании теоретической
температурной зависимости вязкости метана до температуры 120°С при которой вязкость
составляет 10,0 мкПа.с.
12) Определить вязкость смеси газов аргон и неон, содержащую 35 мол. % аргона
при давлении 1 атм и температуре 373 К. Вязкость аргона при этой температуре 26,9
мкПа.с, а неона – 36,2 мкПа.с. Экспериментальное значение равно 32,3 мкПа.с.
13) Определить вязкость смеси газов СО2 и Н2, содержащую 65 мол. % углекислого
газа при атмосферном давлении и температуре 300 К. Вязкость углекислого газа при этой
температуре 14,9 мкПа.с, а водорода – 8,9 мкПа.с. Экспериментальное значение равно 15,1
мкПа.с. Сравнить погрешности полученные по аппроксимации Вильке и по методу
Хернинга и Ципперера.
14) Определить вязкость смеси газов аргон и гелий, содержащую 55 мол. % аргона
при давлении 1 атм и температуре 293 К. Вязкость аргона при этой температуре 22,1
мкПа.с, а гелия – 23,2 мкПа.с. Экспериментальное значение равно 23,0 мкПа.с.
15) Рассчитать вязкость жидкого этилового спирта (этанола) при 50°С.
Экспериментальное значение равно 0,702 сПз, ρ = 763,2 кг/см3.
16) Рассчитать вязкость жидкой уксусной кислоты (СН3СООН) при 20°С.
Экспериментальное значение равно 1,22 сПз, ρ = 1049,1 кг/см3
17) Рассчитать вязкость жидкого метилового спирта (метанола) при 0°С.
Экспериментальное значение равно 0,82 сПз, ρ = 810,0 кг/см3.
18) Подобрать температурную зависимость вязкости гептана по экспериментальным
данным 0,689 мПа.с при - 20°С; 0,526 мПа.с при 0°С; 0,466 мПа.с при 20°С и оценить
погрешность при ее использовании до температуры - 90°С при которой вязкость 3,85
мПа.с и до температуры 80°С при которой вязкость 0,241 мПа.с.
19) Подобрать
температурную
зависимость
вязкости
глицерина
по
.
.
.
экспериментальным данным 3950 мПа с при 10°С, 1480 мПа с при 20°С, 600 мПа с при
30°С и оценить погрешность при ее использовании до температуры 160°С при которой
вязкость 1,00 мПа.с.
20) Подобрать температурную зависимость вязкости воды по экспериментальным
данным 1,519 мПа.с при 5°С, 1,140 мПа.с при 15°С, 1,005 мПа.с при 20°С и оценить
погрешность при ее использовании до температуры 99°С при которой вязкость 0,2868
мПа.с.
21) Подобрать температурную зависимость вязкости расплава олова по
экспериментальным данным 1,82 мПа.с при 260°С, 1,67 мПа.с при 300°С, 1,38 мПа.с при
400°С и оценить погрешность при ее использовании до температуры 800°С при которой
вязкость 0,87 мПа.с.
22) В воду объемом 1 л добавили латекс (мелкие полимерные шарики) и
равномерно перемешали, вес латекса 10 г, плотность 1200 кг/м3. Определить вязкость этой
системы при 20°С.
23) В воду объемом 200 л добавили латекс (мелкие полимерные шарики) и
равномерно перемешали, вес латекса 1 кг, плотность 1300 кг/м3. Определить вязкость этой
системы при 30°С.
24) В воду объемом 10 л добавили латекс (мелкие шарики из полимерного
материала не растворимые в воде) и равномерно перемешали, вес латекса 120 г,
плотностью 1180 кг/м3. Определить вязкость этой системы при 20°С.
25) В воду объемом 110 л добавили латекс (мелкие шарики из полимерного
материала не растворимые в воде) и равномерно перемешали, вес латекса 1,5 кг,
плотностью 1150 кг/м3. Определить вязкость этой системы при 20°С.
26) В воду объемом 15 л добавили латекс (мелкие частички из полимерного
материала не растворимые в воде) и равномерно перемешали, вес латекса 130 г, фактор
формы 1,21 , плотностью 1180 кг/м3. Определить вязкость этой системы при 20°С.
27) В полутора кубовую емкость, наполненную прямогонным бензином, попало 10
л эйкозана (парафин С20Н42). Определить вязкость бензина с растворенным в нем
эйкозаном, если вязкость бензина составляла 0,63 мПа.с, диаметр молекулы эйкозана 3,8
А, а длина 32,3 А.
28) Определить вязкость керосина с растворенным в нем октакозаном (парафин
С28Н58), если вязкость керосина составляла 0,74 мПа.с, диаметр молекулы октакозана
3,9 А, а длина 47,1 А. При этом известно, что в кубовую емкость, наполненную
керосином, влили 12 л октакозана.
29) В двух кубовую емкость, наполненную керосином, влили 15 л трикозана
(парафин С23Н48). Определить вязкость керосина с растворенным в нем трикозаном, если
вязкость керосина составляла 0,72 мПа.с, диаметр молекулы трикозана 3,7 А, а длина 39,1
А.
30) При приготовлении бурового раствора на углеводородной основе (эмульсии)
эффективная динамическая вязкость дисперсионной среды с растворенным в ней
эмульгатором по результатам измерений оказалась равной 5,5 мПа.с, а средний радиус
частиц дисперсной фазы был 0,06 мм. Константы В и С получились соответственно равны
0,0021 м и 27,4. В процессе бурения было установлено, что средний радиус частиц
дисперсной фазы увеличился до 0,075 мм. Определить вязкость рабочего бурового
раствора в процессе бурения.
31) Рассчитать, как изменится вязкость бурового раствора на углеводородной
основе (эмульсии), если эффективная динамическая вязкость дисперсионной среды с
растворенным в ней эмульгатором составляет 5,5 мПа.с. После приготовлении этого
бурового раствора средний радиус частиц дисперсной фазы был 0,05 мм, а в процессе
бурения увеличился до 0,08 мм. Константы В и С соответственно равны 0,0019 м и 21,5.
32) Рассчитать вязкость бурового раствора на углеводородной основе для случая,
когда средний радиус частиц дисперсной фазы составляет 35 мкм. Если известно, что
сразу после приготовления этого бурового раствора средний радиус частиц дисперсной
фазы оказался равным 75 мкм, а его эффективная динамическая вязкость - 15,5 мПа.с.
Через некоторое время в процессе бурения средний радиус частиц дисперсной фазы
составил 50 мкм а его эффективная динамическая вязкость - 19,2 мПа.с.
33) Рассчитать вязкость бурового раствора на углеводородной основе для случая
когда средний радиус частиц дисперсной фазы составляет 75 мкм. Если известно, что
сразу после приготовления этого бурового раствора средний радиус частиц дисперсной
фазы оказался равным 85 мкм, а его эффективная динамическая вязкость - 17,4 мПа.с.
Через некоторое время в процессе бурения средний радиус частиц дисперсной фазы
составил 65 мкм а его эффективная динамическая вязкость - 21,2 мПа.с.
34) Скважина, эксплуатируемая газлифтным способом, имеет диаметр 0,15 м, а
расстояние от забоя до устья 1200 м. Вязкость нефти на забое 9,8 мПа.с. Вычислить
вязкость жидкой среды в стволе скважины, если расход газа составляет 1,2 м3/мин, а
пузырек газа подымается от забоя до устья за 140 с.
35) Скважина, разрабатываемая способом газлифта, имеет диаметр 0,1 м, а
расстояние от забоя до устья 1500 м. Вязкость нефти на забое 12 мПа.с. Вычислить
вязкость жидкой среды в стволе скважины, если расход газа 1 м3/мин, а пузырек газа
подымается от забоя до устья за 150 с.
36) В двух кубовую емкость, наполненную керосином, попало 15 л гексакозана
(парафин С26Н54). Определить вязкость керосина с растворенным в нем гексакозаном, если
вязкость керосина составляла 0,72 мПа.с, диаметр молекулы гексокозана 0,38 нм, а длина
4,22 нм.
37) Оценить значение вязкости микроэмульсии, подготавливаемой для закачки в
пласт с целью увеличения нефтеотдачи. Для приготовления микроэмульсии будут взяты
20 м3 дизтоплива и 15 м3 воды. Вязкость дизтоплива 0,96 мПа.с, а воды 1,14 мПа.с при
15°С.
38) Оценить значение вязкости микроэмульсии, подготавливаемой для закачки в
пласт с целью увеличения нефтеотдачи. Необходимо приготовить 40 м3 микроэмульсии, а
для приготовления будет использовано 24 м3 прямогонного бензина. Вязкость
прямогонного бензина 0,71 мПа.с, а воды 0,89 мПа.с при 25°С.
39) Определить вязкость водного раствора олеата натрия (ПАВ) для  = 0,5% при
комнатной температуре, если критическая концентрация мицеллобразования равна 0,2%.
Считать, что вязкость раствора олеата натрия при малых концентрация прямо
пропорциональна , коэффициент пропорциональности – 550 мПа.с
40) Определить критическую концентрацию мицеллобразования водного раствора
ПАВ, если при  = 5% вязкость равна 1,21 мПа.с. Считать, что вязкость раствора ПАВ при
малых концентрация прямо пропорциональна , коэффициент пропорциональности – 110
мПа.с. Температура комнатная.
41) При измерении вязкости образца нефти из скважины № 283, были получены
следующие значения напряжения сдвига от скорости сдвига: Р = 5,7 мПа при 0,1 с-1, Р =
8,1 мПа при 0,2 с-1, Р = 11,9 мПа при 0,4 с-1. Предложите реологическую модель для
описания вязкостных свойств этой нефти.
42) При измерении вязкости образца нефти из скважины № 133 горизонта Д3, были
получены следующие значения вязкости от скорости сдвига: 5,4 мПа.с при 0,05 с-1,
254 мПа.с при 2,5 с-1, 53 мПа.с при 0,5 с-1. Предложите реологическую модель для
описания вязкостных свойств этой нефти.
43) При измерении вязкости образца нефти из скважины № 87 горизонта Д2, были
получены следующие значения напряжения сдвига от скорости сдвига: 9,4 мПа.с при 0,12
с-1, 69 мПа.с при 1,8 с-1, 28 мПа.с при 0,44 с-1. Предложите реологическую модель для
описания вязкостных свойств этой нефти.
44) При измерении вязкости образца нефти из скважины № 23 горизонта Д1, были
получены следующие значения вязкости от скорости сдвига: 2,7 мПа.с при 0,05 с-1,
127 мПа.с при 2,5 с-1, 26,5 мПа.с при 0,5 с-1. Предложите реологическую модель для
описания вязкостных свойств этой нефти.
45) При измерении вязкости образца нефти из скважины № 71 горизонта Д3, были
получены следующие значения напряжения сдвига от скорости сдвига: 14,1 мПа.с при
0,12 с-1, 103,5 мПа.с при 1,8 с-1, 42 мПа.с при 0,44 с-1. Предложите реологическую модель
для описания вязкостных свойств этой нефти.
46) При измерении вязкости образца нефти из разведочной скважины № 14, были
получены следующие значения напряжения сдвига от скорости сдвига: Р = 14,25 мПа при
0,1 с-1, Р = 20,25 мПа при 0,2 с-1, Р = 29,75 мПа при 0,4 с-1. Предложите реологическую
модель для описания вязкостных свойств этой нефти.
47) Экспериментальные значения вязкости раствора глицерина в воде при
температуре 20°С составляют: 1,311 мПа.с при 10% глицерина, 1,769 мПа.с при 20%
глицерина, 10,96 мПа.с при 60% глицерина. Подобрать концентрационную зависимость
вязкости раствора глицерина по экспериментальным данным и оценить погрешность ее
использования, если при концентрации глицерина в воде 90% вязкость равна 234,6 мПа.с.