Разработка композиционных составов на основе ПАВ для разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий

• Автор: Учаев, Артем Ярославович
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Источники образования и классификация устойчивых водонефтяных эмульсий
1.2 Состав природных стабилизаторов устойчивых водонефтяных эмульсий
1.3 Анализ современных методов утилизации нефтесодержащих отходов..
1.4 Реагенты, обеспечивающие обезвоживание ловушечных и шламовых эмульсий
1.4.1 Поверхностно-активные вещества (ПАВ) - деэмульгаторы
1.4.2 Механизм дейс твия деэмульгаторов
1.4.3 Поверхностно-активные вещества - смачиватели
1.4.4 Механизм действия смачивателей
1.4.5 Поверхностно-активные вещества - флокулянты
1.4.6 Механизм действия флокулянтов
1. 5 Обзор существующих технологий переработки ловушечных и
шламовых эмульсий
ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследования
2.2 Использованные реагенты
2.3 Методы определения группового химического состава органической части устойчивых эмульсий
2.3.1 Метод определения группового химического состава на жидкостном хроматографе ХЖ-
2.3.2 Определение относительного распределения н-парафинов нефти методом ГЖХ
2.3.3 Метод инфракрасной ИК - спектроскопии
2.4 Методы определения эффективности действия реагентов
2.4.1 Измерение межфазного натяжения растворов ПАВ

2.4.2 Определение деэмульгирующей активности ПАВ методом
«бутылочной пробы»
ГЛАВА 3 ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАВ НА ПРОЦЕСС ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ШЛАМОВЫХ И ЛОВУШЕЧНОЙ ЭМУЛЬСИЙ
3.1 Обоснование выбора сырья
3.2. Исследование влияния различных ПАВ на процесс обезвоживания ловушечной эмульсии месторождения Хурбет-Ист (Сирия)
3.2.1 Разработка композиции реагентов для разрушения ловушечной эмульсии месторождения Хурбет-Ист (Сирия)
3.2.2 Изучение влияния обводненности на реологические свойства ловушечной эмульсии месторождения Хурбет-Ист (Сирия)
3.2.3 Изучение влияния ПАВ и их композиций на реологические свойства ловушечной эмульсии месторождения Хурбет-Ист (Сирия)
3.3 Исследования влияния ПАВ па процесс обезвоживания шламовой эмульсии ОАО «Самаранефтегаз»
3.3.1 Изучение влияния смачивателей на процесс обезвоживания шламовой эмульсии ОАО «Самаранефтегаз»
3.3.2 Разработка модифицирующей добавки, повышающей эффективность действия деэмульгатора при обезвоживании шламовой эмульсии ОАО «Самаранефтегаз»
3.3.3 Разработка композиционного деэмульгирующего состава для обезвоживания шламовой эмульсии ОАО «Самаранефтегаз»
3.3.4 Изучение влияния разбавления шламовой эмульсии ОАО «Самаранефтегаз» модифицированной ПАВ водой па ее устойчивость
3.4 Исследования влияния ПАВ на процесс обезвоживаня шламовой эмульсии Холмогорского нефтяного месторождения
(ОАО «Газпром нефть»)
3.4.1 Изучение влияния коагулянтов и флокулянтов на устойчивость
шламовой эмульсии Холмогорского нефтяного месторождения
(ОАО «Газпром нефть»)

3.4.2 Исследование влияния ультразвука на процесс обезвоживания шламовой эмульсии Холмогорского нефтяного месторождения нефти (ОАО «Газпром нефть»)
3.4.2.1 Определение диапазона ультразвуковых колебаний, обеспечивающих наибольшую степень разрушения шламовой эмульсии Холмогорского нефтяного месторождения (ОАО «Газпром нефть»)
3.4.2.2 Изучение влияния времени обработки шламовой эмульсии Холмогорского нефтяного месторождения (ОАО «Газпром нефть»)
ультразвуком на ее устойчивость
3.5 Алгоритм разработки композиционных реагентов для разрушения
ловушечных и шламовых эмульсий
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ РАЗРУШЕНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ ШЛАМОВЫХ И ЛОВУШЕЧНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
4.1 Разработка технологической схемы разрушения ловушечной эмульсии месторождения Хурбет-Ист (Сирия)
4.1.1 Технологическая схема разрушения ловушечной эмульсии
месторождения Хурберт-Ист (Сирия)
4.2 Разработка технологической схемы разрушения шламовой эмульсии ОАО «Самаранефтегаз»
4.2.1 Технологическая схема разрушения шламовой эмульсии с использованием композиции Нефтенол Д (К-5М)
4.2.2 Разработка технологии разрушения шламовой эмульсии ОАО «Самаранефтегаз» методом обращения фаз
4.2.2.1 Технологическая схема разрушения шламовой эмульсии ОАО «Самаранефтегаз» методом обращения фаз
4.2.3 Разработка схемы утилизации обезвоженного нефтешлама
ОАО «Самаранефтегаз» путем подкачки в товарную нефть
4.2.3.1 Определение седиментационной устойчивости смесей обзевоженного нефтшелама ОАО «Самаранефтегаз» с товарной нефтью

При этом толщина сольватной оболочки природных стабилизаторов со стороны нефтяной фазы будет меньше, чем для системы, когда в водной фазе отсутствует молекулы полимера [7, 8, 84, 90].
Из опытных данных [9] по теплохимической деэмульсации нефтяных эмульсий, содержащих в водной фазе ВРП, такие эластичные «сшитые» пленки природных стабилизаторов легко разрушаются при введении в систему молекул деэмульгатора. Это объясняется тем, что при образовании на границе раздела фаз комбинированной связи между твердыми частицами механических примесей и молекулами ВРП введение в систему молекул деэмульгаторов способствует снижению межфазной энергии системы нефть/вода, что приводит (за счет втягивания твердых частиц молекулами ВРП) к более ускоренному переводу этих частиц с границы раздела нефть/вода в водную фазу.
Кроме того, наличие в нефтяной или водной фазе молекул деэмульгатора будет способствовать «разрыхлению» частиц асфальтосмолистых и парафиновых компонентов защитного слоя природных стабилизаторов. Поэтому в случае образования «сшитых» пленок на границе нефть/вода из частиц природных стабилизаторов и молекул ВРП на границе раздела фаз происходит как бы «разрыв» в сплошности контактов между асфальтосмолистыми частицами, заполненный молекулами ВРП (которые сами по себе на границе нефть/вода не образуют прочных пленок).
Пептизация такого слоя происходит при сравнительно меньших расходах деэмульгатора, чем при разрушении защитного слоя природных стабилизаторов без включения в него молекул ВРП.
Таким образом, анализ имеющихся литературных данных показал, что сегодня не существует эффективных технологических процессов, используемых для разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий, несмотря на потребность в них.