1. Tỷ khối và độ nhớt của nhũ.
Tỷ khối: tỷ khối của nhũ đợc tính theo công thức sau:
ρnh = (22) Trong đó:
+ ρnh: Tỷ khối của nhũ + ρd: Tỷ khối của dầu + ρn: Tỷ khối của nớc.
+ W: Hàm lợng nớc trong dầu, % thể tích
2. Độ nhớt.
Các chất lỏng riêng biệt và dung dịch thờng tuân theo định luật chảy nhớt của Newtơn
F = η . (23)
Trong đó:
+ F: ứng suất trợt + : Tốc độ trợt.
+ η: Hệ số nhớt, ở nhiệt độ đã cho là đại lợng không đổi - const.
Nhũ dầu mỏ là hệ phân tán, có độ nhớt dị thờng và chuyển động của nó không tuân theo định luật Newtơn. Đối với hệ này độ nhớt không phải là hằng số, mà phụ thuộc vào điều kiện chuyển động, trớc hết là vào građien tốc độ trợt.
Nguyên nhân của hiện tợng dị thờng này của nhũ là sự biến dạng của giọt phân tán. Khi tăng ứng suất trợt vào. Khi tăng lực tác động, giọt chất lỏng nhũ bị kéo dài ra chuyển từ hình cầu sang hình elip dẫn đến làm nó dễ chảy hơn và giảm độ nhớt hiệu dụng của nhũ.
Độ dị thờng của độ nhớt nhũ càng gia tăng nếu dầu mỏ có tính dị thờng, đặc biệt là ở nhiệt độ thấp đối với dầu thô nhiều parafin. Nguyên nhân của dị thờng là sự hình thành cấu trúc từ các phân tử của pha phân tán gồm các giọt nớc nhũ và tinh thể parafin. Sự xuất hiện cấu trúc gây ra ứng suất trợt tới hạn mà ở dới giá trị này là nhũ hầu nh không có tính chảy. Điều kiện nhiệt độ và hàm lợng nớc, gradien tốc độ
quyết định độ nhớt dị thờng của dầu mỏ. Đối với mỗi loại nhũ dầu mỏ có tồn tại nhiệt độ và gradien tốc độ tới hạn mà khi vợt giá trị này độ nhớt có giá trị không đổi.
Khi tăng hàm lợng nớc độ nhớt của nhũ tạo thành tăng, đặc biệt là khi hàm l- ợng nớc > 20%.
+ Độ nhớt của nhũ có thể đo bằng nhiều phơng pháp khác nhau. Ngoài ra có thể xác định độ nhớt của nhũ theo các phơng pháp bán thực nghiệm, chẳng hạn nh phơng trình Taylor: η = ηe . (1 + 2,5 ϕ . ) (24) Trong đó: + η: độ nhớt của nhũ + ηe: độ nhớt môi trờng phân tán. + ηi: độ nhớt pha phân tán.
+ ϕ: Tỷ lệ giọt phân tán so với thể tích chung của nhũ. Hay phơng trình Gatchee:
η = ηe . (25)
3. Độ phân tán của nhũ.
Độ phân tán đặc trng cho mức độ phân tán của pha phân tán (nớc) trong môi trờng phân tán (dầu thô). Đây là đặc trng cơ bản xác định tính chất của hệ nhũ tơng và các hệ phân tán khác. Độ phân tán đợc đo bằng đờng kính hạt phân tán hay D = gọi là độ phân tán. Hoặc biểu thị bằng bề mặt phân pha riêng trên một đơn vị thể tích pha phân tán. Bề mặt riêng của nhũ chứa các hạt hình cầu bán kính r tính theo phơng trình:
Sr = (26)
Bề mặt riêng tỉ lệ nghịch với kích thớc hạt tuỳ theo đặc tính của dầu mỏ, nớc vỉa, điều kiện hình thành nhũ mà độ phân tán của nhũ thay đổi khác nhau. Kích thớc hạt nớc dao động trong khoảng 0,2 ữ 100 àm. Theo độ phân tán nhũ đợc chia làm 3 loại.
+ Nhũ có độ phân tán nhỏ: kích thớc giọt nhũ từ 0,2 ữ 20 àm. + Nhũ có độ phân tán trung bình: kích thớc giọt nhũ từ 20 ữ 50 àm. + Nhũ có độ phân tán thô: kích thớc giọt nhũ 50 ữ 100 àm.
Tuy nhiên trong thực tế nhũ dầu mỏ chứa cả ba loại trên và đợc gọi là đa phân tán.
Độ phân tán của nhũ đợc xác định bằng nhiều cách khác nhau nh phân tích sa lắng, ly tâm hay kính hiển vi. Nhìn chung các khảo sát cho thấy nhũ tơng nớc dầu có
độ phân tán càng cao nghĩa là có bề mặt riêng càng lớn thì càng khó phá. (lợng chất phá huỷ tiêu hao nhiều).