Rheological properties of oil sand bitumens

Authors


Abstract

Bitumens extracted from oil sand taken from the Athabasca and Cold Lake regions of Alberta were studied by use of a Mechanical Spectrometer. A heavy crude produced in the Lloydminster area was also studied. Viscosity and first normal stress difference were measured as well as viscoelastic functions. The bitumens are mildly non-Newtonian in shear and viscoelastic. The behavior is qualitatively similar to that observed in residual asphalts, but it is suggested that the bitumen maltenes form a better solvent for the asphaltenes than in the case with the asphalts. Concentration of solvent, asphaltenes and dispersed water have strong effects on the viscosity. These results are interpreted in terms of molecular aggregation.

Abstract

On a étudié, au moyen d'un spectromètre mécanique, les produits bitumineux extraits des sables des régions de l'Athabasca et de Cold Lake en Alberta; on a aussi examiné un brut lourd produit dans la région de Lloydminster. On a mesuré la viscosité et la difference des contraintes normales primaires de même que les fonctions viscoélastiques. On a trouvé que les bitumes étaient viscoélastiques et légèrement non newtoniens en cisaillement; leur comportement est qualitativement semblable à celui des asphaltes résiduels, mail il w a lieu de croire que les maltènes des bitumes constituent un meilleur solvant des asphaltènes que dans le cas des asphaltes. On a constaté que la concentration du solvant, des asphaltènes et de l'eau dispersée exerçaient une forte influence sur la viscosité. On interprète ces résultats en termes d'agrégation moléculaire.

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