Влияние физико-химических свойств растворов деэмульгаторов на эффективность обезвоживания нефти

• Автор: Семихин, Дмитрий Витальевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. УСТОЙЧИВОСТЬ ЭМУЛЬСИЙ И ПРОБЛЕМА ДЕЭМУЛЬГИРОВАНИЯ.

1.1. Эмульсии и влияние структурно механического барьера на их устойчивость

1.2. Мицеллообразующая и эмульгирующая способность ПАВ

1.2.1. Физикохимические свойства ПАВ

1.2.2. Связь эмульсирующей способности ПАВ с их растворимостью.

1.3. Водонефтяные эмульсии и проблема их разрушения

1.3.1. Водонефтяные эмульсии и их устойчивость.

1.3.2. Факторы, влияющие на удельный расход деэмульгаторов

1.3.3. Физикохимические свойства деэмульгаторов. Синергизм действия в смесях деэмульсаторов
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты исследования.
2.1.1. Водонефтяные эмульсии.
2.1.2. Исследованные деэмульгаторы.
2.2. Методика определения эффективности деэмульсаторов по скорости разрушения эмульсий
2.2.1. Методика разрушения водонефтяных эмульсий на промыслах.
г 2.2.2. Методика определения скорости разрушения искусственных
водонефтяных эмульсий.
2.3. Методы определения физикохимических свойств
ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ
2.3.1. Определение растворимости деэмульсаторов
2.3.2. Измерение межфазного натяжения растворов деэмульсаторов.4
2.4. Методика измерения диэлектрических свойств
ДБЭМУЛЫ АТОРОВ
2.4.1. Методика оценки межмолекулярных взаимодействий в многокомпонентных жидкостях по поглощению электромагнитной энергии в СВ Ч области
2.4.2. Методика определения диэлектрических параметров деэмульгаторов в диапазоне частот ЮкГц М1ц.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАСТВОРОВ ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ И ИХ СИНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ
3.1. Растворимость деэмульгаторов
3.1.1. Введение систематизации деэмульсаторов по их растворимости в воде и секса не.
3.1.2. Связь растворимости деэмульсаторов с механизмом их деэмульгирующего действия.
3.2. Влияние на эффективность деэмульгатора способа ввода его в эмульсию
3.2.1. Ввод реагентов в виде товарной формы и 5 растворов в углеводородном растворителе.
3.2.2. Моделирование промыслового ввода деэмульгаторов.
3.3. Исследование товарных форм деэмульгаторов по величине их диэлектрических потерь в диапазоне частот менее МГц
3.4. Исследование влияния природы растворителя на эффективность товарных форм деэмульгаторов.
3.4.1. Исследование влияния растворителя на эффективность товарной формы деэмульгатора на примере ДПА
3.4.2. Исследование влияния растворителя на эффективность товарных форм деэмульгаторов на примере реагентов Кете Их.
3.5. Разработка принципов получения композиционных
ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Таким образом, для доказательства возможности механизма деэмульгирования третьего типа и выявления его влияния на эффективность деэмульгаторов необходимо исследование более широкого круга параметров и явлений, установление корреляций между физикохимическими свойствами растворов деэмульгаторов и эффективностью процесса деэмульгирования. В связи с этим, целью данной работы явилось изучение влияния физикохимических свойств растворов деэмульгаторов на эффективность разрушения эмульсий воды в нефти изучение механизма действия деэмульгаторов, оптимизация состава их товарных форм, условий применения и разработка научных основ получения синергетических композиций. Теоретическое и экспериментальное обоснование эффективности действия деэмульгаторов в области температур и концентраций, соответствующей выделению коацерватной фазы деэмульгатора с образованием критических эмульсий. Разработка модельных представлений о механизме деэмульгируюшего действия, включающего экстракцию природных эмульгаторов, стабилизирующих эмульсию воды в нефти. Определение физикохимических свойств, оптимального состава и условий применения товарных форм деэмульгаторов. Разработка методики изучения диэлектрических свойств растворов деэмульгаторов и ее применение для решения проблем оптимизации состава товарных форм деэмульгаторов и регистрации эффектов синергизма деэмульгирующего действия в их смесях. Установлено, что наиболее высокая деэмульгирующая способность характерна для реагентов, способных образовывать критические эмульсии в водной или углеводородной фазах водонефтяной эмульсии в температурном диапазоне подготовки нефти СС и минимальных концентрациях С 0 мгл. Предложена модель механизма деэмульгирующего действия, включающая экстракцию природных эмульгаторов каплями критической эмульсии. Впервые применен индуктивный диэлектрический метод, в котором диэлектрические потери жидкостей находятся в вихревых электрических полях индуктивных Ьячеек, для определения диэлектрических свойств товарных форм деэмульгаторов и их смесей. Предложен способ оптимизации состава товарных форм деэмульгаторов и получения их синергетических композиций по результатам диэлектрических исследований. Практическая значимость работы. Предложен способ повышения эффективности действия деэмульгаторов, основанный на оптимизации температуры ввода, расхода деэмульгатора и концентрации активной части в товарной форме в соответствии с условиями образования критической эмульсии. Структура работы. Основные результаты получены на основе большого количества экспериментального материала и, соответственно, для композиционного построения работы использовалась классическая схема литературный обзор, экспериментальная часть, результаты и их обсуждение, основные выводы. ГЛАВА 1. УСТОЙЧИВОСТЬ ЭМУЛЬСИЙ И ПРОБЛЕМА Д ЕЭМУЛ ЬГИ РОВАН ИЯ. БАРЬЕРА НА ИХ УСТОЙЧИВОСТЬ. В общем смысле эмульсии это дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой и жидкой дисперсной фазой 1, 2. Различают прямые эмульсии дисперсионная среда более полярна, чем дисперсная фаза, и обратные эмульсии с менее полярной дисперсионной средой. Наиболее часто полярной средой является вода, а неполярную фазу эмульсии различные углеводороды или нефть в общем случае называют маслом. Т.о. Существуют также множественные эмульсии, в которых капли дисперсной фазы содержат в своем объеме более мелкие капли дисперсионной среды. К образованию эмульсий приводит интенсивное перемешивание любых двух несмешивающихся между собой жидкостей. Однако в случае чистых жидкостей, например, воды и гексана, образовавшиеся эмульсии после прекращения их перемешивания очень быстро распадаются. Для получения стабильных эмульсий хотя бы одна ее жидкая фаза должна содержать поверхностноактивное вещество ПАВ, снижающее величину межфазного натяжения а на их границе. Снижение ст на границе двух фаз после введения ПАВ лежит в основе термодинамической теории устойчивости эмульсий и является необходимым условием повышения их стабильности I, 2. В настоящее время известны вещества, способные снижать а межфазной поверхности водауглеводород до 5нм о водагексан 5Тнм. В системах с такой величиной о возможно самопроизвольное эмульгирование даже без механического перемешивания.