Физико-химические основы и технология подготовки высоковязких нефтей

• Автор: Хамидуллин, Ренат Фаритович
• Шифр специальности: 02.00.11, 02.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 363 с. : ил

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТАБИЛИЗАЦИИ И РАЗРУ ШЕНИЯ ЭМУЛЬСИИ В ПРОЦЕССАХ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ

И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТЕЙ

1.1 Причины образования устойчивых водонефтяных эмульсий

1.2 Механизмы и методы разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий.

ф 1.3 Реологические и эмульсионные свойства нефтей

1.4 Поверхностноактивные свойства деэмульгаторов

1.4.1 Явление смачивания и моющее действие в нефтяных дисперсных системах.

1.5 Современные технические и технологические средства для разрушения устойчивых эмульсий различных нефтей

1.6 О выборе отстойной аппаратуры при подготовке нефтей

2. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТАБИЛИЗАЦИИ И РАЗРУШЕНИЯ ЭМУЛЬСИЙ ВЫСОКОВЯЗКИХ И АНОМАЛЬНЫХ НЕФТЕЙ.

2.1 Промысловые водонефтяные эмульсии. Состав, структура и свойства эмульсий

ф 2.2 Дисперсные частицы как природные стабилизаторы водонефтяных эмульсий
2.2.1 Механизм разрушения дисперсной частицы.
2.3 Поверхностноактивные свойства ПАВ.
2.3.1 Смачивающая способность ПАВ
2.3.2 Моющее действие ПАВ.
2.4 Адсорбционное поглощение молекул ПАВ углеводородными
и неуглеводородными компонентами нефти.
2.5 Изучение действия ПАВ на дисперсную частицу
2.5.1 Кондуктометрический метод дисперсионного анализа
2.5.2 Действие ПАВ как способ регулирования коллоидному дисперсного состояния частиц природных стабилизаторов в
нефтяных эмульсионных системах
2.5.3 Определение количественного содержания дисперсных частиц в нефтяной эмульсии суспензии.
2.5.4 Механизм действия ПАВ при разрушении водонефтяной эмульсии
3. СПОСОБЫ И МЕТОДЫ РАЗРУШЕНИЯ УСТОЙЧИВЫХ ЭМУЛЬСИЙ ВЫСОКОВЯЗКИХ И АНОМАЛЬНЫХ НЕФТЕЙ ВТОРИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

3.1 Композиционные деэмульгаторы для разрушения стойких водонефтяных эмульсий.
3.2 Способ разрушения стойкого промежуточного эмульсионного слоя, стабилизированного сульфидом железа.
3.3 Утилизация стойких эмульсий вторичного происхождения в процессах подготовки нефтей
3.3.1 Влияние дополнительной обводненности ловушечных нефтей
на вязкость и устойчивость эмульсий.
3.3.2 Исследование деэмульгирующей способности ПАВ различных классов при разрушении эмульсий ловушечных нефтей
ф 3.3.3 Исследование эффективности действия смесей ПАВ различных классов
3.3.4 Исследование влияния водной среды на эффективность разрушения эмульсии ловушечной нефти
3.3.5 Исследование влияния длительности контакта и скорости перемешивания эмульсии с композицией реагентов
3.3.6 Анализ качества дренажной воды в процессе разрушения эмульсии ловушечной нефти.
3.3.7 Испытание композиции реагентов ДОТ6 на модельной установке.
3.4 Интенсификация процессов подготовки и переработки нефтяных шламов
3.4.1 Исследование причин, осложняющих процессы обезвоживания и обессоливания нефтяных шламов
3.4.2 Исследование физикохимических и эмульсионных свойств нефтяного шлама.
3.4.3 Исследование реологических параметров нефтешлама
3.4.4 Исследование эффективности обезвоживания нефтешлама в зависимости от температуры и содержания растворителя
3.4.5 Исследование реологических свойств, устойчивости и процесса обезвоживания нефтешлама, поступающего на НШУ
1 в смеси с другими видами нефтяных отходов
3.5 Способы разрушения эмульсий высоковязких нефтей, добы
ф ваемых термическими методами
3.5.1 Разработка способов разрушения эмульсий высоковязкой нефти залежи Ромашкинского месторождения
3.5.2 Исследование процессов и разработка способов разрушения устойчивых эмульсий нефти Каражанбасского месторождения
3.6 Разработка новых ПАВ и деэмульгаторов для разрушения эмульсий высоковязких нефтей
3.6.1 Деэмульгаторы на основе продуктов конденсации карбамида
и апкилфенола с формальдегидом
3.6.2 Деэмульгаторы на основе гексаметилендиамина.
3.6.3 Деэмульгаторы на основе синтетической жирной кислоты .
3.6.4 Деэмульгатор РЭНТ
4. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ.
4.1 Подготовка продукции скважин, добываемой методом ВВ, в смеси с другими угленосными нефтями на УПВСН в НГДУ Альметьевнефть
5. АППАРАТЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ
5.1 Установка для дозирования деэмульгаторов при сборе и подготовке нефти.
5.2 Устройство для фазового разделения продукции нефтяных скважин
5.3 Устройство для разрушения водонефтяных эмульсий
5.4 Отстойники и резервуары для подготовки нефти.
5.4.1 Модель и методика расчета конструктивных и гидродинамических параметров горизонтальною отстойника с вводом обрабатываемой эмульсии в промежуточный слой через сопла . .
6. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ ОТСТОЙНИКОВ И РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ
6.1 Промысловые испытания и внедрение горизонтального отстойника в НГДУ Нурлатнефть
6.2 Промысловые испытания горизонтального отстойника и внедрение технологии подготовки смеси нефтей на ДНС Онбийского месторождения.
6.3 Внедрение горизонтального отстойника и резервуара в НГДУ Каражанбастермнефть НПО Ростермнефть.
7. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ
7.1 Расчет экономической эффективности от внедрения композиции реагентов деэмульгаторсмачиватель в НГДУ Аль
ф метьевнефть
7.1.1 База сравнения и расчет годовой экономической эффективности от внедрения новой технологии для обеспечения плановой добычи нефти.
7.1.2 База сравнения и расчет годовой экономической эффективности от внедрения новой технологии для подготовки нефти .
7.2 Расчет экономической эффективности от внедрения горизонтального отстойника в НГДУ Нурлатнефть.
7.2.1 База сравнения и расчет экономической эффективности от
внедрения отстойника ОГХ.

7.3 Расчет экономической эффективности от внедрения технологии подготовки высоковязкой нефти в НГДУ Каражанбастермнефть.
7.3.1 База сравнения, исходные данные и расчет экономической эффективности.
7.4 Расчет экономической эффективности от внедрения резервуара РХ1 в НГДУ Иркеннефть.
7.4.1 База сравнения и исходные данные для расчета экономической эффективности
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Поэтому в промысловой практике, как правило, используются так называемые комбинированные методы. Однако любая из существующих технологий на сегодняшний день не может быть реализована полноценно без использования химических реагентов, иначе называемых деэмульгаторами. В качестве деэмульгаторов используются различные поверхностноактивные вещества, обладающие деэмульгирующей эффективностью. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что при всем многообразии и широком ассортименте поверхностноактивных веществ, выпускаемых в промышленных масштабах не только в области нефтепромысловой подготовки, но и других отраслях промышленности, эти реагенты не могут обеспечить качественную подготовку продукции нефтяных скважин на некоторых нефтепромысловых объектах. Основные принципы подбора деэмульгаторов заключаются в нахождении оптимального сочетания физикохимических свойств выбираемого реагента со специфическими особенностями обрабатываемой нефтяной эмульсии и достигнутым на период исследования уровнем развития технологии и техники подготовки нефти. В настоящее время пока еще не создано единой методики, в которой бы удачно сочетались перечисленные выше условия. Каждому деэмульгатору свойственны определенные, только ему присущие условия оптимального применения на конкретной нефтяной эмульсии. При смене деэмульгатора наблюдается иногда нарушение режима установок, что связано с несоответствием принятых условий работы УПН с характеристикой оптимальных условий применения деэмульгатора. Поэтому при подборе реагента необходимо руководствоваться результатами лабораторных испытаний эффективности деэмульгатора на конкретной нефти, а затем промышленного испытания в условиях существующей технологии подготовки нефти 7. Известно большое количество деэмульгаторов для обезвоживания водонефтяных эмульсий, содержащих в качестве активной основы поверхностноактивные вещества различных классов. Однако указанные деэмульгаторы являются малоэффективными при использовании их на НПЗ в процессах глубокого обезвоживания и обессоливания нефти, а также при подготовке сернистых, высоковязких нефтей и смешанных эмульсий 4. Известно, что бинарные смеси и сложные многокомпонентные поверхностноактивные реагенты обладают свойствами, отличными от свойств индивидуальных ПАВ, входящих в их состав. В зависимости от состава, структуры и соотношения ПАВ в системе это отличие может иметь аддитивный, синергетический или антагонистический характер 5. Проведенные исследования 6, показали, что при смешении анионактивных и неионогенных деэмульгаторов установлен синергетический эффект в деэмульгирующей активности смеси на ряде нефтяных эмульсий. Из этого можно предположить, что синергетический эффект следует ожидать в том случае, если вещества входящие в смесь проявляют различные свойства, т. МВ. Такие различия возможны, когда вещества принадлежат к разным классам соединений или имеют различный ГЛБ. В результате исследований, приведенных в работе7, были получены зависимости деэмульгирующей активности и коллоиднохимических свойств смесей таких деэмульгаторов как Дисолван , Проксанол, Проксамин5, ОП, Сульфонол НП, Сульфонол НП3, олеат натрия. Было доказано, что введение раствора анионактивных ПАВ в растворы неионогенных ПАВ позволяет в 1, раза снизить концентрацию молекул неионогенных ПАВ в растворе, при которых начинается мицеллообразование. При этом сохраняются высокие деэмульгирующие свойства последних. Из зарубежных источников известно, что деэмульгаторы для эмульсионных нефтей, содержащих механические примеси, состоят, как правило, из двух компонентов. Первый компонент является смачивателем твердых частиц, извлекаемых из нефтяной фазы в водную. Вторым компонентом являются ПАВ, эффективные при вытеснении эмульгирующей пленки с капель воды. Японской фирмой Тохо Кемикал Индустри рекомендовано применять маслорастворимый деэмульгатор типа К1 1 для обработки устойчивых эмульсий, содержащих до 3 коллоидного золя сульфида железа, с расходом хтЗ. Однако, способ не получил промы шленного применения.