Экспресс-оценку вязкоупругих свойств нефтей можно получить, используя методику Кросса, по данным измерений, выполненных на обычном ротационном вискозиметре.

Непосредственное установление связи напряжения сдвига со скоростью сдвига путем создания в образце однородной сдвиговой деформации в специально сконструированном приборе и измерения соответствующего напряжения сдвига при фиксированной скорости. Вискозиметры, использующие этот принцип, представляют собой ротационные устройства в виде соосных цилиндров или конуса и пластины.

2. Установление зависимости между напряжением сдвига и скоростью сдвига косвенным способом – по измерениям перепада давлений и расходу жидкости в вискозиметрах с капиллярной трубкой. В таких приборах скорость сдвига изменяется от нуля на оси трубы, до максимума на стенке.

Используя зависимости и выясняем связь между касательным напряжением т и эффективной вязкостью:

где μ_t – истинная вязкость (по Кроссу); G – модуль сдвиговой упругости, жидкости.

По графику, построенному в новых координатах , можно сделать вывод о реологических свойствах исследуемой жидкости. Прямолинейные участки графика соответствуют проявлению линейных вязкоупругих свойств. На примере нефти Возейского месторождения, реологические кривые которой, полученные с помощью вискозиметра «Реотест», приведены на рис. 5, продемонстрируем применение методики Кросса.

Рис. 5. Реологические кривые дегазированной нефти Возейского месторождения

По полученным данным построены реологические кривые в ко ординатах . Для линейных вязкоупругих жидкостей зависимость от должна быть линейной. Как видно из рис. 5, полученные кривые не имеют линейной зависимости, однако для исследованных нефтей легко выделить два линейных участка при малых и больших τ.

Результаты обработки реологических кривых, полученных для дегазированных нефтей Возейского месторождения при различных температурах приведены на рис. 6. Численные значения реологических параметров при различных температурах приведены ниже.

Рис. 6. Реологические прямые дегазированной нефти Возейского месторождения

Приведем определения реологических параметров нефти Яунлорского месторождения с помощью вискозиметра «Реотест-2». Результаты реологических исследований на вискозиметре «Реотест-2» в диапазоне скоростей сдвига от 3 до 437 с^–1 при температуре от 2 до 20°С показали, что нефть Яунлорского месторождения представляет собой неньютоновскую жидкость с сильной зависимостью вязкости от скорости сдвига во всем диапазоне исследованных температур и наличием предельного напряжения сдвига τ₀ (рис. 7).

Рис. 7. Реологические кривые нефти Яунлорского месторождения