ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Водонефтяные дисперсные системы и их свойства из "Технология первичной переработки нефти и природного газа Изд.2" Вода и нефть, как известно, взаимно нерастворимы (лиофобны) и при интенсивном перемешивании образуют водонефтяную дисперсную смесь (эмульсию вода в нефти ), разделение которой в обычных отстойниках не происходит из-за малого размера частиц диспергированной воды. [c.335] Образуется такая эмульсия за счет турбулизации водонефтяной смеси при движении ее по стволу скважины, через задвижки и штуцеры и по трубопроводам от скважины до узла подготовки нефти. Основное количество воды, как уже отмечалось, отделяется отстоем (ПВ)) и представляет собой также дисперсную систему нефть и воде , т. е. воду, в которой диспергированы мелкие капли нефти. Отделение этой диспергированной нефти в пластовой воде производят на установке подготовки воды (см. рис. 1.10), и отделенную нефть возвращают в основной поток нефти. [c.335] Для отделения оставшейся в нефти эмульгированной воды (Эпв на рис. 7.1) используют специальные методы разрушения водонефтяных эмульсий. [c.335] Структура водонефтяной эмульсии схематично показана на рис. 7.2. Капли (глобулы) диспергированной воды имеют диаметр ( / ) от 0,1 до 1000 мкм, и каждая из них окружена адсорбированной на поверхности глобул сольватной оболочкой -концентратом высокомолекулярных полярных веществ нефти, называемых поэтому эмульгаторами. Наличие этого сольватного слоя толщиной 8 создает как бы защитную скорлупу вокруг каждой глобулы воды, препятствующую слиянию (коалес-ценции) глобул даже при самопроизвольном столкновении. [c.335] Процесс образования сольватных оболочек начинается сразу же в момент дробления воды на мелкие глобулы и продолжается в течение всего времени, пока существует эмульсия. Поэтому чем больше время существования эмульсии, тем толще становится сольватный слой 5 и тем прочнее его защитное действие. [c.335] Одной из важнейших характеристик эмульсии является дисперсность частиц воды, которая зависит от распределения частиц по их диаметрии или выражается удельной поверхностью дисперсной фазы (т. е. отношением общей поверхности этой фазы к ее объему). [c.336] Очень важно для характеристики эмульсии и выбора методов ее разрушения знание свойств эмульгаторов, образующих защитные сольватные оболочки и определяющих поэтому устойчивость эмульсии. [c.336] Прочность сольватной оболочки, где сконцентрированы эмульгирующие вещества, зависит также от pH водной фазы. Химический состав глобул воды и наличие в ней ионов некоторых соединений оказывают влияние на состав и свойства адсорбированных эмульгаторов. Имеются данные, показывающие, что прочность сольватной оболочки, образованной асфальтенами, максимальна в кислой среде водной фазы и минимальна в щелочной. Эмульгирующие свойства асфальтенов выше в кислой среде, а смол - в щелочной среде, поэтому в зависимости от pH водной фазы будет различна также прочность сольватной оболочки, содержащей в различных соотношениях смолы и асфальтены. [c.337] Левченко с соавт. [3] изучали эмульгаторы различных по составу нефтей (ромашкинской, арланской и мангышлакской), создавая искусственно эмульсию их с пластовой водой соответствующего месторождения, и затем вьщеляли эту эмульсию многократной промывкой 0 2) растворителями, в качестве которых использовали керосин и петролейный эфир. Из отмытой таким путем эмульсии отделяли воду и оставшийся эмульгатор растворяли в бензоле. Результаты этого исследования приведены в табл. 7.1. [c.337] Обращает на себя внимание большая (примерно в 5 раз) разница в количестве вьщеленного органического вещества при отмывке эмульсии керосином и петролейным эфиром. Объясняется она тем, что керосином отмываются действительно только вещества, адсорбированные на поверхности глобул воды, а при отмывке петролейным эфиром в экстрагированную фракцию попадает также часть асфальтенов из основной массы нефти. [c.337] Значительная доля эмульгатора растворима в бензоле (остальное - это карбоиды и неорганические вещества) и состоит в основном на 60 - 70% из асфальтенов и на 10 - 30% из парафина. [c.337] Общих закономерностей между составом исходной нефти и составом эмульгатора не обнаруживается, и для каждого конкретного случая состав эмульгатора определяется своими пока не выясненными законами. [c.337] Важным свойством лиофобных эмульсий является их устойчивость к расслоению, под которой понимается время, необходимое для полного разделения эмульсии отстоем, либо количество диспергированной фазы (воды), вьщелившееся отстоем за определенное время. [c.337] К факторам, определяющим устойчивость эмульсий, относятся следующие. [c.338] Для того чтобы снизить устойчивость эмульсии и облегчить (ускорить) отделение от нее воды, необходимо, как следует из этой формулы, укрупнить капли воды, т. е. создать условия для их коалесценпии (слияния). [c.339] Чем больше нефть подвергается таким местным воздействиям, тем мельче становится средний диаметр капель и тем устойчивее эмульсия. [c.339] Из формулы (7.2) следует, что скорость осаждения капель при прочих равных условиях зависит от плотности нефти анти-батно (чем больше у , тем меньше н о). При этом следует учесть, НТО разность плотностей воды и нефти возрастает с увеличением температуры, так. как плотность нефти при этом снижается сушественно быстрее, чем воды. [c.339] Обратно пропорционально влияет на скорость осаждения капель воды вязкость снижение ее (например, за счет повышения температуры) также увеличивает скорость осаждения, т. е. понижает устойчивость эмульсии. [c.339] Об эмульгаторах нефти и их влиянии на устойчивость эмульсии было сказано выше. [c.339] Склонность нефти к образованию эмульсии вода-нефть принято называть эмульсионностью. [c.339] Вернуться к основной статье