«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

НЕЛИНЕЙНОСТЬ СДВИГОВЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРИ МЕДЛЕННОЙ КИНЕТИКЕ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ НЕФТИ

УДК: 534.26; 542.34
DOI: -

Авторы:

¹ РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, Минобрнауки РФ
² Технологическая компания Шлюмберже
³ ФГУП «Акустический институт им. акад. Н.Н. Андреева»

Ключевые слова: сложные среды, вязкоупругость, медленная кинетика, параметр нелинейности

Аннотация:

Выполненные на ротационном реометре исследования зависимости комплексного модуля сдвига от амплитуды деформации выявили логарифмический рост во времени параметра нелинейности для образца нефти. Экспериментально установлено, что комплексный модуль сдвига линейно зависит от амплитуды сдвиговых возмущений, что возможно при линейной зависимости модуля сдвига от модуля деформации среды. Основываясь на больцмановском статистическом подходе к нахождению скорости перехода в равновесное состояние, получено модельное дифференциальное уравнение, описывающее медленную кинетику изменения внутренних параметров среды. Показано, что в отличие от принятой экспоненциальной временной зависимости, медленная кинетика приводит к логарифмической временной зависимости затухания возмущения.

Список литературы:

1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. — М.: Наука, 1986. — 736 с.
2. TenCate J.A., Smith E., Guyer R.A. Universal Slow Dynamics in Granular Solids Phys. Rev. Let. — 2000. — V. 85. — No. 5. — P. 1020-1023.
3. Pyatakov P.A., Mironov M.A. Tuning-fork Investigation of Shear Stresses Nonlinearity in Thixotropic Media//Proceedings ISNA. — 2002. — V. 2. — Р. 815-819.
4. Миронов М.А., Пятаков П.А. Медленная кинетика сильно неравновесных процессов// Труды 15 сессии РАО, 2004. — Москва, ГЕОС. — Т. 1. — С. 283-286.
5. Баженова Е.Д., Вильман А.Н., Есипов И.Б. Флуктуации акустического поля в гранулированной среде//Акустический журнал, 2005. — Т. 51. — Приложение. — С. 46-52.
6. Медленная кинетика вязкоупругих свойств нефти при низкочастотных сдвиговых колебаниях//М.А. Миронов, И.А. Шеломихина, О.М. Зозуля, И.Б. Есипов//Акустический журнал, 2012. — Т. 58, № 1. — С. 132-140.
7. Девликамов В.В., Хабибуллин З.А., Кабиров М.М. Исследование аномалии вязкости пластовых нефтей месторождений Башкирии//Известия вузов. Сер. Нефть и газ. — 1972. — № 8. — С. 41-44.
8. Lian H.J., Lin J.R., Yen T.F. Peptization Studies of Asphaltene and Solubility Parameter Spectra, Fuel. 73 (1994). — P. 423-428.
9. Asphaltenic Crude Oil Characterization: An Experimental Investigation of the Effect of Resins on the Stability of Asphaltenes/A. Hammami, K.A. Ferworn, J.A. Nighswander, S. Overa, E. Stange// Pet. Sci. Technol. 16 (1998). — Р. 227-249.
10. Properties of Resins Extracted from Boscan Crude Oil and Their Effect on the Stability of Asphaltenes in Boscan and Hamaca Crude Oils/N.F. Carnahan, J.L. Salager, R. Antón, A. Dávila// Energy Fuels. 13 (1999). — Р. 309-314. 11. Бадмаев Б.Б., Дамдинов Б.Б. Исследование вязкоупругих свойств органических жидкостей акустическим методом//Акустический журнал, 2001. — Т. 47. — № 4. — С. 487–489.
12. Бадмаев Б.Б., Дамдинов Б.Б., Сандитов Д.С. Низкочастотные сдвиговые параметры жидких вязкоупругих материалов//Акустический журнал, 2004. — Т. 50. — № 2. — С. 156–160.
13. Boutreux T., De Gennes P.G. Compaction of granular mixtures: a free volume model//Physica A 1997. — Р. 59-67. 14. Хаазе Р. Термодинамика необратимых процессов. — М.: Мир, 1967. — 544 с