Факторы стабилизации и эффективность разрушения водонефтяных эмульсий

• Автор: Афанасьев, Евгений Сергеевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 185 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ВОДОНЕФТЯНЫЕ ЭМУЛЬСИИ: МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ, ПРИЧИНЫ СТАБИЛЬНОСТИ, СПОСОБЫ РАЗРУШЕНИЯ

1.1 Причины и механизм образования устойчивых эмульсионных систем

1.2 Классификация водонефтяных эмульсий и их характеристика.

Причины образования различных типов эмульсий

1.3 Степень дисперсности эмульсий. Классификация эмульсий

по размерам дисперсной фазы

1.3 Природные стабилизаторы водонефтяных эмульсий

1.4 Обзор основных методов разрушения водонефтяных эмульсий

1.5 Влияние термического воздействия на эмульсию. Основные цели применения термическою воздействия
1.6 Сущность термохимического метода воздействия на водонефтяную эмульсию
1.7 Применение деэмульгаторов в промышленной практике. Классификация деэмульгаторов
1.8 Особенности механизма действия деэмульгаторов
1.9 Озонолиз нефтяного сырья как способ получения деэмульгаторов
1.10 Степень обезвоживания и обессоливания нефти. Условия эффективного обессоливания и обезвоживания нефти
1.11 Электротермохимический метод обезвоживания.
Механизм разрушения водонефтяных эмульсий в электрическом поле
1.12 Другие способы воздействия на водонефтяные эмульсии
1.13 Аппараты для обезвоживания и обессоливания нефти
1.14 Цели работы и задачи исследования
ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА И СВОЙСТВ КОМПОНЕНТОВ НЕФТЕЙ И ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ. МОДЕЛЬНЫЕ ЭМУЛЬСИИ. МЕТОДИКИ
ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.1 Состав и особенности действия природных стабилизаторов водонефтяных эмульсий .
2.2 Выделение и классификация основных природных стабилизаторов водонефтяных эмульсий
2.3 Возможности ИК-спектроскопии при анализе нефтей и нефтепродуктов
2.4 Методика определения содержания воды в нефти
2.5 Методика выделения природных стабилизирующих агентов нефти
2.6 Методика разделения нефтяных смол на компоненты методами хроматографии
2.7 Методы оценки эффективности ПАВ
2.8 Методика определения межфазного поверхностного натяжения на границе углеводород-вода
2.9 Методика приготовления модельных эмульсий
2.10 Методика проведения процесса термохимического разрушения эмульсий
2.12 Факторы стабилизации водонефтяных эмульсий
2.13 Исследование состава и свойств нефтяных смол

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕЭМУЛЬГИРУЮЩЕЙ АКТИВНОСТИ ЛАПРОЛОВ
3.1 Основные физико-химические характеристики лалролов
3.2 Характеристика сбалансированности гидрофильной и гидрофобной частей молекул исследуемых соединений
3.3 Характеристика сырья, использованного в ходе исследований
3.4 Характеристики промышленных деэмульгаторов, использованных в работе
3.5 Деэмульгирующая активность исследуемых лалролов
3.6 Рекомендуемые параметры осуществления процесса деэмульгирования лапролами..
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ В ПРОЦЕССЕ РАЗРУШЕНИЯ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
4.1 Применение ультразвукового воздействия в процессах обезвоживания нефти
4.2 Технология обезвоживания и обессоливания углеводородного
сырья с использованием его ультразвуковой обработки
4.3 Эффективность применения ультразвукового воздействия в процессах разрушения водонефтяных эмульсий
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
ВЫВОДЫ
Заключение
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Как известно, большинство месторождений нашей страны переходят в позднюю стадию разработки, что сопровождается их повышенной обводненностью. На современном этапе для поддержания пластового давления, на месторождениях России закачиваются значительные объемы воды, которая через определенный промежуток времени попадает в продуктивные горизонты. Но проблема не только в количестве воды. Вода может находиться в нефти в виде стабильной эмульсии с большим временем жизни, требующей применения специальных приемов обезвоживания.
Природные компоненты, способные оказывать значительное стабилизирующее действие на водонефтяные эмульсии, образующиеся в процессе извлечения пластовой жидкости на поверхность и движения ее по промысловым коммуникациям, содержатся в самой добываемой нефти. Кроме того, поздние стадии разработки месторождений характеризуются широким применением химических средств, повышающих нефтеотдачу. Успешно решая проблему получения дополнительных количеств нефти, эти реагенты, многие из которых относятся к классу ПАВ, способствуют стабилизации водонефтяных дисперсных систем.
Транспортирование пластовой воды вместе с нефтью на нефтеперерабатывающие заводы не рационально, так как соответственно увеличивающемуся объему перекачиваемой жидкости возрастают капитальные и эксплуатационные затраты. Кроме того, в пластовой воде содержатся различные минеральные соли, причем часто в больших количествах. Эти соли придают водонефтяной смеси довольно высокую коррозионную активность и затрудняют, таким образом, ее транспортирование и последующую переработку.
Проблема стабильности водонефтяных эмульсий хорошо известна и изучается на протяжении десятков лет. Актуальность и интерес исследований водонефтяных эмульсий обусловлены различием нефтей от месторождения к

Проведенные исследования показали, что если объем вводимой пресной воды составляет 2 %, то вся она участвует в процессе захвата капель пластовой воды. Однако, если объем вводимой пресной промывочной воды будет увеличен до 10-15 %, то в процессе захвата капель пластовой воды будет участвовать только 38-55 % от ее изначального количества.
Полученные в лабораторных условиях результаты находят подтверждение в промышленных условиях. В таблице 1.3 представлены результаты, связывающие количество неиспользованной пресной воды в потоке промываемой нефти с общим расходом пресной воды.
Таблица 1.3 - Количество неиспользованной пресной воды в потоке промываемой нефти
Расход пресной воды, % Количество неиспользованной пресной воды в потоке промываемой нефти, %
5 11,
10 47,
15 64,
Эффективность использования промывочной воды связана с временем, в течение которого проходит процесс смешения. Так, при увеличении времени наблюдается уменьшение расхода промывочной воды. Учитывая, что расход пресной воды является немаловажным экологическим фактором, эта технологическая операция имеет важное значение [11].
Таким образом, необходимо отметить, что применение различных технологических подходов и средств, направленных на интенсификацию процесса обессоливания, главным образом зависит от:
- физико-химических свойств разрушаемых эмульсий;
- состава технологического оборудования установок;
- требований к качеству получаемой нефти.