粘度

石油/天然ガス用語辞典

粘度

読み方： ねんど
【英】: viscosity

水、油、ガスなどの流体が流動するとき、必ずその流れに抵抗しようとする内部摩擦力が働く。流体の持つこのような性質を粘性といい、この性質にその強さの概念を含めて粘度という。粘度には絶対粘度と動粘度とがある。絶対粘度は、流速勾配｛りゅうそくこうばい｝（流線に対して直角な方向における流速の変化率）とそれに対して発生する剪断｛せんだん｝応力との比例係数として定義され、CGS 単位の 1 単位はポアズ (P) 、その 1/100 はセンチポアズ (cP) と命名されている。動粘度は絶対粘度を流体の密度で除したもので、CGS 単位の 1 単位をストークス (St) 、その 1/100 をセンチストークス (cSt) という。粘度は、原油の油層内での挙動、石油類のパイプによる輸送の問題にとって、また石油製品の性状としても重要な要素であるほか、坑井掘削にあたって使用する循環泥水の性能にとっても重要な要素である。液体の粘度は一般に温度の上昇により低下し、ガス体の粘度は逆に増加する。また圧力の上昇に対しては液体、ガスともに粘度は増加する。油層内の原油の粘度は、原油の組成により、その平均比重あるいは分子が大きいほど大きく、また油層内の温度・圧力によるほか、ガスが原油内に溶存する程度によっても変化する。石油類の性状を示す粘度としては通常動粘度が用いられる。動粘度を測定するには動粘度計を用いる。動粘度計の毛管中を一定量の試料が流れるのに要する時間を測定し、これから粘度を求める方法で、日本工業規格（JIS）K2283（原油および石油製品の動粘度試験方法並びに石油製品粘度指数算出方法）に規定がある。動粘度以外に、米国ではセイボルト粘度、英国ではレッドウッド粘度がよく用いられている。これらは流出孔のある所定の容器に試料を入れて、その一定量が流出するのに要する時間を測定し、その秒数で粘度の高低を表す。動粘度をこれらの値に換算する表が、前記 JIS の解説のところに載っている。掘削泥水の粘度は、泥水が坑井壁と掘り管の間のアニュラスを上昇しつつカッティングスを保持してこれを地上に持ってくる能力に関係する重要な性質であるが、その現場における測定には、一定量の泥水の一定形状の漏斗からの流出時間で表すファンネル粘度計や泥水を満たした回転円筒のなかにつるした円筒にかかるトルクを角度で表すビスコシメーターが使われる。