Нафтові емульсії, їх характеристика

Укладачі: доц. А.А. Гречухіна

ас. Л.Р. Кабирова

Розглянуто умови утворення нафтових емульсій, їх стійкість і механізм руйнування за допомогою реагентів-деемульгатора. Представлений асортимент реагентів, технологія застосування їх. Наведено методику отримання неіоногенних ПАР за допомогою оксіетилювання і визначення ефективності реагентів-деемульгатора в процесі руйнування водонафтових емульсій.

Призначені для студентів спеціальності 250400.

Підготовлено на кафедрі «Хімічна технологія пере-лення нафти і газу».

Друкуються за рішенням методичної комісії

інституту нафти і нафтохімії

Використання видобутої нафти можливо за умови видалення з неї емульгованої води, так як присутність со-лей в пластовій воді сприяє корозії устаткування, ней-трализующие каталізатори нафтохімічних процесів, підвищує зольність кінцевих продуктів переробки нафти. Присутність води в нафти порушує технологічний режим роботи ректи-тифікаційний колон, вимагає додаткових витрат енергії на нагрів, випаровування, конденсацію обводнених продуктів нафтопереробки. Крім того, при вмісті в нафти води скорочується пропускна здатність трубопроводів, увеличи-ваются енергетичні витрати, знижується вантажопідйомність транспортують сиру нафту засобів.

Основним методом очищення нафти від емульгованої мінералізованої води є хімічний спосіб, заснований-ний на застосуванні спеціальних хімічних реагентів - по-поверхневі-активних речовин. Це загальноприйнятий у світі спо-соб руйнування водонафтових емульсій. В даний час є широкий асортимент вітчизняних та імпортних де-емульгаторів. Раціональний підбір реагенту-деемульгатора для конкретної нафтової емульсії визначає ефективність руйнування емульсії, техніко-економічні показники про-процесу.

Нафтові емульсії, їх характеристика

Емульсія - це гетерогенна система, що складається з двох змішуються або малосмешівающіхся рідин, одна з яких дисперговані в іншій у вигляді дрібних крапельок (глобул). Рідина, в якій містяться дрібні краплі іншої рідини, називають дисперсною середовищем (зовнішньої, непрерив-ної, суцільний), а краплі рідини в дисперсному середовищі називають дисперсною фазою (внутрішньої, роз'єднаної).

Водонефтяние емульсії, що представляють собою дис-палої системи з великою міжфазною поверхнею, облада-ють великий вільної поверхневою енергією і з термодіна-мической точки зору повинні бути нестійкими, тобто само-довільно розшаровуватися на нафту і воду. Однак на практиці нафтові емульсії, що утворюються при видобутку і транспортують-вання обводнених нафт, є стійкими системами.

Причиною утворення нафтових емульсій є еф-ність перемішування нафти з пластової водою в стовбурі свердловин при підйомі її на поверхню землі і при далекій-шем русі по промисловим комунікацій. Найбільш ус-тойчивость емульсії виходять при способі експлуатації свердловин із застосуванням електроцентробежних насосів (ЕЦН), що сприяють посиленою турбулізації потоку при русі від забою до гирла свердловин.

За характером дисперсної фази і дисперсійного середовища розрізняють емульсії трьох типів:

- емульсії прямого типу - неполярной рідини в полярній воді (нафта у воді). Утворюються вони в процесах руйнування об-ратних емульсій, тобто при деемульсаціі нафти. Такі емульсії можуть добуватися, якщо низька мінералізація пластових вод і нафти містять підвищену кількість нафтенових кислот.

Основна маса видобуваються нафтових емульсій перед-ставлять собою емульсію першого типу. Нафтові емульсії від-носяться до полідисперсних систем, тобто до систем, утримуючи-щим глобули самих різних розмірів - від 0,1 до 100 і більше мкм (10 -5 - 10 -2 см). Це залежить від нерівномірної пульсації нафтового потоку в турбулентному режимі. Різниця градієнта швидкостей потоку, що рухається сприяють дробленню крапель води або злиття їх. Існування в нафти крапель води са-мого різного діаметру і є однією з основних причин неоднорідності нафтових емульсій.

Одним з основних показників нафтових емульсій яв-ляется їх стійкість, тобто здатність протягом тривалого часу не руйнуватися і не розділятися на дві несмешивающимися-щие фази.