Влияние состава нефти и степени ее обводненности на структурно-механические свойства эмульсий

• Автор: Небогина, Надежда Александровна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ВОДОНЕФТЯНЫЕ ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ СВОЙСТВА

1.1 Основные типы водонефтяных эмульсий

1.2 Стабилизация водонефтяных эмульсий

1.3 Нефтяные природные стабилизаторы водонефтяных систем

1.4 Влияние химического состава пластовых вод на формирование и стабильность водонефтяных эмульсий

1.5 Дисперсность водонефтяных эмульсий

1.6 Реологические свойства водонефтяных систем

1.7 Электрические свойства водонефтяных эмульсий

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объекты исследования
2.2 Методы исследования
2.3 Методика выделения межфазного слоя из водонефтяных эмульсий
2.4 Методика определения реологических свойств
2.5 Методика определения группового состава нефти
2.6 Методика определения элементного состава нефти
2.7 Метод ИК-спектроскопии
2.8 Потенциометрическое титрование азотистых оснований
2.9 Определение содержания солей титрованием водного экстракта
2.10 Математический анализ параметров структуры водонефтяной эмульсии
2.11 Статистический факторный анализ данных методом главных компонент
3. ВЛИЯНИЕ ОБВОДНЕННОСТИ НЕФТИ И МИНЕРАЛИЗАЦИИ ВОДНОЙ ФАЗЫ НА РАЗМЕРЫ КАПЕЛЬ И РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭМУЛЬСИЙ
3.1 Распределение среднего диаметра капель в зависимости от содержания дистиллированной воды
3.2 Распределение среднего диаметра капель в зависимости от содержания пластовой воды
3.3 Распределение среднего диаметра капель в зависимости от содержания солей в пластовой воде
3.4. Определение степени раздробленности для водонефтяных эмульсий
3.5 Реологические свойства водонефтяных эмульсий различного состава
3.6 Расчет энергии активации вязкого течения для водонефтяных эмульсий различного состава
3.7 Влияние содержания воды и солей на температуру застывания водонефтяных систем
4. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СОСТАВА НЕФТИ И ВОДЫ НА СТРУКТУРУ И
СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ ЭМУЛЬГАТОРОВ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
4.1 Групповой состав нефти и межфазных слоев водонефтяных эмульсий с дистиллированной водой
4.2 Анализ структуры нефтяных эмульгаторов эмульсий с дистиллированной водой
4.3 Исследование состава парафиновых углеводородов межфазныххлоев эмульсий с дистиллированной водой
4.4 Определение содержания СООН-групп в межфазных слоях эмульсий с дистиллированной водой
4.5 Групповой состав нефти и межфазных слоев водонефтяных эмульсий с пластовой водой
4.6 Анализ структуры нефтяных эмульгаторов эмульсий с пластовой водой
4.7 Структурно-групповой анализ асфальтенов нефти и эмульсий с дистиллированной и пластовой водой
4.8 Анализ состава парафиновых углеводородов межфазных слоев эмульсий с пластовой водой
4.9 Определение содержания азотистых оснований и СООН-групп в межфазных слоях эмульсий с пластовой водой
5. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ,
ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ СОСТАВ И СВОЙСТВА ЭМУЛЬСИЙ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Список основных сокращений
Нефтяная дисперсная система Смолисто-асфальтеновые компоненты Парафиновые углеводороды Углеводороды Асфальтены Бензольные смолы Спирто-бензольные смолы Насыщенные углеводороды Дистиллированная вода Пластовая вода
Энергия активации вязкого течения
промежуточный слой практически не отличался от межфазного, в связи с этим в данной работе использовали понятие «межфазный слой» для обозначения концентрата природных нефтяных эмульгаторов.
Выделение межфазного слоя в данной работе проводили по методике авторов [40]. Использование этого метода позволило сократить продолжительность и уменьшить трудоемкость эксперимента, а также позволило сохранить нативность природных нефтяных стабилизаторов в составе межфазного слоя, что является одним из преимуществ применяемой методики
2.4 Методика определения реологических свойств
2.4.1 Методика определения динамической, эффективной вязкости, напряжения сдвига и предельного напряжения сдвига нефти Реологические свойства нефтей определяются следующими реологическими характеристиками: динамической и эффективной вязкостью, напряжением сдвига и предельным напряжением сдвига [115].
Реологические параметры исследуемых нефтей и водонефтяных эмульсий определяли на ротационном вискозиметре Brookfield dv-iii ultra, позволяющем проводить реологические исследования вязкостных характеристик ньютоновских и неньютоновских жидкостей в широком интервале температур и скоростей сдвига, а также рассчитывать разнообразные параметры, характеризующие реологические свойства нефтяных систем. Это дает возможность наблюдать суммарный эффект течения, установить характер ассоциирования молекул по форме кривой зависимости вязкости от скорости деформации. Результатом измерения может считаться построение реограмм изменения напряжения сдвига и динамической вязкости, характеризующих динамику процесса деассоциирования нефтяной системы в ходе течения. Принцип работы реометр DV-III ULTRA - вращение специального измерительного шпинделя, погруженного в тестируемую жидкость, посредством калиброванной спиральной пружины. Вязкое трение жидкости определяется по закручиванию приводной пружины, которое измеряется датчиком угла вращении.