Разработка реагентов для регулирования вязкости нефтей и нефтяных эмульсий

• Автор: Сладовская, Ольга Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 166 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Состав, строении и свойства компонентов высоковязких нефтей.

1.1.1. Некоторые закономерности в составе и строении асфальтенов и смол.

1.1.2.Методы исследования состава и строения основных фрагментов нефтяных дисперсных систем.

1.2. Дисперсное строение нефтяных систем.

1.2.1.Влияние состава и строения нефтяных дисперсных систем на структурномеханические свойства.

1.3. Современные представления о реологии неньютоновских жидкостей.

1.3.1. Влияние внешних факторов на реологические свойства нефтяных дисперсных систем.

1.4. Методы снижения вязкости нефтей и нефтяных эмульсий

1.4.1. Применение ПАВ для снижения вязкости нефтей
и нефтяных эмульсий .
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Физикохимические характеристики нефтей
2.2. Структурногрупповой состав нефтей
2.3. Структурнодинамический анализ нефтей методом импульсного ЯМР
2.4. Изучение реологических характеристик нефтей и нефтяных эмульсий
2.5. Характеристика выбранных реагентов
2.6. Оценка реологических свойств нефтей и нефтяных эмульсий с применением реагентов
2.7. Оценка деэмульгирующей эффективности реагентов
ГЛАВА 3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Исследование свойств и состава нефтей
3.2 Структурнодинамический анализ нефтей методом импульсного ЯМР
3.3. Реологические свойства нефтей
3.4. Влияние поверхностноактивных веществ на вязкостные свойства нефтей и нефтяных эмульсий
3.5. Оценка влияния композиционных составов на реологические и эмульсациопные свойства нефтяных
эмульсий
3.6. Технологическая часть
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В растворителях с достаточно полярными молекулами, например смолах, ароматических углеводородах, которые способны увеличивать силы притяжения между ароматическими конденсированными кольцами асфальтенов, последние будут пептизироваться . Наоборот, в низкополярных растворителях, например в парафиновых углеводородах, асфальтены будут ассоциироваться. В результате ассоциации возрастают силы притяжения полярных ароматических колец. Таким образом, свойства окружающей среды сильно влияют на степень дисперсности асфальтенов. Смолы и ароматические углеводороды, обладающие большей полярностью, адсорбируются группами молекул асфальтенов и образуют вокруг асфальтеновой частицы сольватный слой. Пфейфером предложена схема, изображающая структуру асфальтеновой мицеллы . Рисунок 1. Частицы асфальтенов составляют ядро мицеллы. Мицелла стабилизируется нейтральными смолами, адсорбированными на поверхности ядра. Ядро образовано материалом с наибольшим молекулярным весом и наиболее ароматичным по строению. Вокруг ядра располагается материал меньшего молекулярного веса и менее ароматичный. Происходит постепенный переход к алифатическим компонентам нефти. Четкой границы между мицеллой и окружающей средой нет. Основной стабилизирующий фактор сольватная оболочка вокруг мицеллы. Это подтверждается способностью асфальтенов самопроизвольно диспергироваться в ароматических углеводородах с образованием так называемых лиофильных коллоидных систем. При большом избытке в системе парафиновых углеводородов происходит десорбция ароматических компонентов с поверхности мицеллы, стабилизирующее действие их уменьшается и происходит коагуляция асфальтенов и выпадение их в осадок. Таким образом, на основании вышесказанного можно сделать вывод, что в наиболее упрощенном виде макроорганизация асфальтенов предполагает существование двух основных форм их надмолекулярных образований первичной и вторичной. Первая в виде частиц, представляющих собой слоистопачечные ассоциаты, устойчивые благодаря своей квазисферической форме. Вторая в виде мицелл, представляющих собой конгломераты ассоциированных частиц . МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТАВА И СТРОЕНИЯ ОСНОВНЫХ ФРАГМЕНТОВ НЕФТЯНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ. Исследование смесей органических соединений наиболее часто встречающаяся задача органического анализа. Смеси нефтяного происхождения, как по составу, так и построению компонентов являются особо сложными объектами. Исследование таких смесей проводится с использованием широкого набора самых современных инструментальных методов газовой и жидкостной хроматографии, массспектрометрии, абсорбционной спектроскопии оптического диапазона, люминесценции, спектрометрии ядерного магнитного резонанса и многих других. В анализе смесей нефтяных соединений можно выделить несколько классов задач, различающихся конечной целыо определение всех компонентов, содержание которых превышает некоторый пороговый уровень определение всего нескольких компонентов смеси, в том числе следовых пороговых количеств некоторых компонентов определение их структурногруппового состава. Сложившаяся практика решения задач количественного анализа состава смесей предусматривает физическое разделение их на составляющие и доказательство индивидуальности полученных компонентов. При анализе структурногруппового состава нефтяных смесей в качестве компонентов рассматривают не индивидуальные соединения, а целые группы, классы веществ, объединенных на основании близости некоторых их свойств. Каждому компоненту в этом случае ставится в соответствие некоторый усредненный по группе или классу веществ набор или спектр аналитических характеристик, связанный со спектрами входящих в группу индивидуальных соединений. С целью нахождения групповой концентрации необходимо знать спектры и внутригрупповые распределения концентраций индивидуальных химических соединений, входящих в состав исследуемой смеси. При исследовании смесей высокомолекулярных нефтяных соединений разделение ее на компоненты не всегда возможно. Поэтому при разработке методик структурногруппового анализа используют приближенное моделирование групповых спектров. Неполнота и приблизительность моделей снижают корректность получаемых результатов .