Дисперсность нефтяных эмульсий

Вода и нефть часто образуют трудно разделимую нефтяную эмульсию, В общем случае эмульсия есть система из двух взаимно нерастворимых жидкостей, в которых одна распределена в другой во взвешенном состоянии в виде мельчайших капель. Та жидкость, которая образует взвешенные капли, называется дисперсной фазой, а та, в которой взвешены капли, — дисперсионной средой. Смолистые нефти, содержащие нафтеновые кислоты или сернистые соединения, отличаются большей склонностью к образованию эмульсий. Эмульгированию нефти способствует также интенсивное перемешивание ее с водой при добыче. [c.177]

ДИСПЕРСНОСТЬ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ [c.19]

В промьшшейной практике дисперсность нефтяных эмульсий изменяется в широких пределах и зависит от условий их получения. Экспериментально степени дисперсности эмульсий обычно определяют микроскопическими или седиментащюнным методом. Мы считаем микроскопический метод менее точным, так как измерение происходит на очень малых участках, ограниченных полем видимости микроскопа. Кроме того, при микроскопическом анализе эмульсии нельзя избежать ошибок, обусловленных испарением жидкости в тонком слое, а также деформацией частиц покровным стеклом. Более точные результаты степени дисперсности можно получить при анализе эмульсии седиментационным методом, разработанным Н. А. <№гуровским и основанным на измерении скорости оседания (или всплывания) диспергированных частиц, зависящей от их величины. [c.20]

Нефтяная эмульсия представляет собой дисперсную систему, состоящую из двух взаимно нерастворимых жидкостей. Внешней дисперсной средой является нефть, а внутренней дисперсной фазой капельки воды, крупинки глины, соль, песок и другие механические примеси. Эмульсии могут быть сильно- и слабоконцентрированными, что определяется количественным содержанием одной фазы в другой. Слабоконцентрированные (сильно разбавленные) эмульсии характеризуются малым количеством весьма мелких глобул (диаметром 1 мк) диспергированной фазы в большом объеме дисперсионной среды. Такая глобула при малых ее размерах под действием межмолекулярных сил и поверхностного натяжения обычно приобретает сферическую форму, близкую к форме шара. Эту форму может исказить лишь сила тяжести или сила электрического поля. [c.11]

Различают два типа нефтяных эмульсий нефть в воде, или гидрофильная эмульсия, и вода в нефти, или гидрофобная эмульсия. В нервом случае нефтяные капли образуют дисперсную фазу внутри водной среды, во втором — капли воды образуют дисперсную фазу в нефтяной среде. [c.178]

Нефть — диэлектрик, ее проводимость равна Ю —10 Ом- -см . Нефть с малым содержанием воды, находящейся в высокодисперсионном состоянии, имеет проводимость 10 —10- Ом -см-. При увеличении содержания воды проводимость нефтеводяной эмульсии возрастает. Нарушение устойчивости водонефтяной эмульсии приводит к разделению ее на две несмешивающиеся жидкости. Время, необходимое для разделения эмульсии на две несмешивающиеся жидкости, характеризует ее агрегативную устойчивость, которая достигается за счет эмульгаторов — веществ, способных стабилизировать капельки воды в нефти, с образованием на границе раздела фаз адсорбционно-сольватных пленок, улучшающих структурно-механические свойства системы. Стабилизаторами нефтяных эмульсий типа В/М являются вещества, находящиеся в нефти в коллоидно-дисперсном состоянии (асфальтены, нафтеновые, асфальтеновые и жирные кислоты, смолы, парафины, церезины). С повышением обводненности нефти увеличивается общая площадь границы раздела вода — нефть (при условии сохранения дисперсности частиц) и уменьшается относительное содержание стабилизатора в системе, что приводит к расслоению эмульсии с выделением воды из газожидкостной смеси. [c.122]

В процессе добычи нефть интенсивно перемешивается с попутно добываемой водой, при прохождении через забойный фильтр, в скважинном насосе, в фонтанных, газлифтных, насосно-компрессорных трубах и т. д. При этом образуется тонкодисперсная смесь двух взаимно нерастворимых жидкостей — водонефтяная эмульсия. На практике чаще всего встречаются нефтяные эмульсии обратного типа, когда дисперсной фазой является полярная жидкость (вода), а дисперсионной средой — неполярная жидкость (нефть). [c.38]

Коалесценция глобул воды в нефтяной эмульсии - процесс необратимый, поскольку дисперсная система является термодинамически неравновесной. [c.17]

Устойчивость нефтяных эмульсий зависит также от дисперсности (величины глобул воды), плотности и вязкости нефти содержания легких фракций углеводородов, эмульгаторов и стабилизаторов эмульсии, а также от состава и свойств эмульгированной воды. [c.18]

Доказано, что большое количество поверхностно-активных веществ (смол, асфальтенов, нафтеновых кислот) обусловливает образование стойкой водо-нефтяной эмульсии в природных условиях. В эмульсии с содержанием воды от 30.5% и выше дисперсность частиц (до 4,8 мкм) возрастала до 90%). Подобраны и рекомендованы два способа деэмульсации под действием электрического поля и механическим отстоем с предварительным разбавлением бензином [17]. [c.17]

При повышении электропроводности нефтяной эмульсии увеличивается расход электроэнергии на подогрев эмульсии. Важным показателем для нефтяных эмульсий является критическая напряженность электрического поля , которая обусловливается предельным содержанием воды в эмульсии, поступающей в электродегидратор. Критическая напряженность зависит не только от количества, состава и дисперсности воды, но от состава и физико-химической характеристики нефти. [c.31]

Основными факторами, определяющими стойкость нефтяных эмульсий, являются физико-химические свойства нефти, степень дисперсности (размер частиц), температура и время существования эмульсии. Чем выше плотность и вязкость нефти, тем устойчивее эмульсия. Степень дисперсности зависит от условий образования эмульсии и для системы вода в нефти колеблется в пределах 0,2— 1О0 мк. При размерах капель до 20 мк эмульсия считается мелкодисперсной, в пределах 20—50 мк — среднедисперсной и свыше 50 мк — грубодисперсной. Труднее поддаются разрушению мелкодисперсные эмульсии. Чем выше температура, тем менее устойчива нефтяная эмульсия. Эмульсии способны стареть , т. е. повышать свою устойчивость со временем. При этом поверхностные слои приобретают аномалию вязкости, возрастающую со временем в сотни [c.178]

Статья посвящена исследованию влияния изменения коллоидного состояния асфальтенов (изменение степени дисперсности) на устойчивость стабилизированной ими водо-нефтяной эмульсии. [c.3]

В предыдущих сообщениях [1, 2] было показано, что основными стабилизаторами нефтяных эмульсий являются асфальтены и высокомолекулярные с олы, стабилизирующие действия которых в значительной степени определяются их дисперсным состоянием в нефти. Представляет интерес проследить в ияние на эмульгирующие свойства асфальтово-смолистых веществ строения их молекул, [c.13]

Нефтяные эмульсии чаще всего представляют собой эмульсин типа вода в нефти, в которых дисперсной средой является нефть, а дисперсной фазой — вода. Такая эмульсия гидрофобна в воде она всплывает, а в бензине или других растворителях равномерно распределяется. [c.110]

Образованию стойкой нефтяной эмульсии предшествуют понижение поверхностного натяжения на границе фаз и создание вокруг частиц дисперсной фазы прочного абсорбционного слоя. Оба явления связаны наличием в системе третьего вещества — эмульгатора. [c.196]

Безводная нефть, как известно, является диэлектриком и ее проводимость равна 10 —10" -034 , а электропроводность чистой воды равна 10 — 10 ом -см . При содержании в воде растворенных солей ее электропроводность увеличивается в десятки раз. Электропроводность нефтяной эмульсии обусловливается в основном содержанием воды в эмульсии, степенью ее дисперсности и содержанием растворенных в ней электролитов и кислот. Например, нефть с малым содержанием воды, находящейся в высокодисперс-ном состоянии, имеет электропроводность 10 —10 ом-см , а при увеличении содержания воды проводимость увеличивается в десять раз и более [40]. Увеличению электропроводности нефтяной эмульсии способствует также повышение кислотности воды (pH менее 7), содержащейся в эмульсии. [c.30]

Чем меньше раздробленность (дисперсность) капелек воды, тем устойчивее эмульсия, тем труднее она поддается разделению на чистую нефть и воду. Содержание воды в нефтяных эмульсиях [c.55]

Буровая вода является постоянным спутником нефти. Вода, как правило, плохо растворяется в нефти, но образует с ней при механическом перемешивании нефтяные эмульсии. Стойкость эмульсии в большой мере зависит от размеров частичек воды, которая в нефтяных эмульсиях обычно является дисперсной фазой. Частички размером в несколько десятков микрон легко соединяются между собой, что позволяет отделять воду отстаиванием. Однако частички величиной меньше микрона образуют весьма стойкие эмульсии, особенно [c.95]

Образование нефтяных эмульсий определяется прежде всего составом нефти и турбулентным режимом водных масс. Наиболее устойчивые эмульсии типа вода в нефти содержат от 30 до 80% воды, такие эмульсии могут существовать более 100 дней, а с понижением температуры устойчивость их еще возрастает. Обратные эмульсии типа нефть в воде , представляющие собой суспензированные в воде капельки нефти, малоустойчивы из-за действия сил поверхностного натяжения, которые быстро снимают дисперсность нефти. [c.124]

Добытая из недр земли нефть хорошо отслаивается от воды, но все же содержит некоторое ее количество. Вода и нефть образуют устойчивую нефтяную эмульсию. Различают два типа нефтяных эмульсий нефть в воде (гидрофильная эмульсия) и вода в нефти (гидрофобная эмульсия). В первом случае нефтяные капли образуют дисперсную фазу в водной среде, а во втором, наоборот, дисперсную фазу образуют капли воды в нефти. Механизм образования эмульсии состоит в том, что на границе двух несмешивающихся жидкостей, из которых одна [c.43]

Основы процесса. При движении нефти по скважинам она интенсивно перемешивается с пластовой водой и образует водно-нефтяную эмульсию, т. е. систему из двух взаимно нерастворимых или плохо растворимых жидкостей, в которой одна находится во взвешенном состоянии в виде микроскопических капель (глобул). Капельки воды составляют дисперсную фазу, а нефть - дисперсионную среду. [c.36]

Реже встречаются нефтяные эмульсии типа нефть в воде , в которых дисперсной средой является вода, а дисперсной фазой— [c.88]

Добываемая нефть содержит значительное количество воды, механических примесей, минеральных солей. Поступающая на переработку нефтяная эмульсия подвергается обезвоживанию и обес-соливанию. Характерными чертами нефтяных эмульсий являются их полидисперсность, наличие суспендированных твердых частиц в коллоидном состоянии, присутствие ПАВ естественного происхождения, формирование при низких температура х структурных единиц. По данным [144] в процессе диспергирования капель воды в нефти образуется до триллиона полидисперсных глобул в 1 л 1%-ной высокодисперсной эмульсии с радиусами 0,1 10 мк, образующаяся нефтяная эмульсия имеет большую поверхность раздела фаз. Высокие значения межфазной энергии обуславливают коалесценцию глобул воды, если этому процессу не препятствует ряд факторов структурно-механический барьер, повышенные значения вязкости дисперсионной среды. Установлено, что повышению структурно-механической прочности межфазных слоев в модельной системе типа вода — мас о — ПАВ способствует добавка частиц гЛины [145]. Агрегативная устойчивость нефтяных эмульсий обеспечивается наличием в них ПАВ — эмульгаторов нефтяного происхождения так, эмульгаторами нефтяных эмульсий ромашкинской и арланской нефтей являются смолисто-асфальтеновые вещества, а эмульсий мангышлакской нефти алканы [144]. Интересные результаты об изменении степени дисперсности нефтяных эмульсий в зависимости от pH среды и группового состава нефтей получены в работе [146]. Механизм разрушения нефтяных эмульсий состоит из нескольких стадий столкновение глобул воды, преодоление структурно-механического барьера между rлoбyJ лами воды с частичной их коалесценцией, снижение агрегативной устойчивости эмульсии, вплоть до полного расслоения на фазы. Соответственно задача технологов состоит в обеспечении оптимальных условий для каждой стадии этого процесса, а именно - снижении вязкости дисперсионной среды (до 2—4 ммУс) при повышении температуры до некоторого уровня, определяемого групповым составом нефти, одновременно достигается разрушение структурных единиц уменьшении степени минерализации остаточной пластовой воды введением промывной воды устранении структурно-механического барьера введением определенных количеств соответствующих ПАВ — деэмульгаторов. Для совершенствования технологических приемов по обессоливанию и обезвоживанию нефтей требуется постановка дальнейших исследований по изучению условий формирования структурных единиц, взаимодействия [c.42]

Следуя общепринятой классификации дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды, среди дисперсных систем нефтяного происхождения, состоящих из двух фаз, можно выделить следующие 9 типов (табл. 1). Сразу заметим, что реальные НДС в большинстве случаев являются многофазными (полигетерогенными). Первые три строчки таблицы содержат примеры твердых структур нефтяного происхождения, проявляющих свойства твердых тел. Дисперсионная среда таких нефтяных структур находится в твердом состоянии, в зависимости от агрегатного состояния дисперсной фазы различают дисперсные структуры, эмульсии и пены. [c.9]

По характеру дисперсной фазы и дисперсной среды различают эмульсии двух типов эмульаш прямого типа - неполярной жидкости (например, нефти) в полярной воде (Н/В) и обратного типа - полярной жидкости в неполярной, например воды в нефти (В/Н). Устойчивые нефтяные эмульсии, образующиеся при добыче нефти и ее обессоливанин, как правило, относятся к эмульсиям лиофобньш, второго типа (В/Н). [c.16]

К концентрироваиньш эмульсиям относятся высокодисперсные системы со сравнительно большим содержанием дисперсной фазы (до 74% об.). Максимальный предел концентрации (74%) относится к моно-дисперсным эмульсиям и соответствует максимально возможному объемному содержанию недеформированных шарообразных тобул независимо от их размера. Реальные нефтяные эмульсии обычно полидисперсны, и предел 74% для них является условным, так как упаковка капель в полидисперсных эмульсиях иная, чем в монодисперсных между большими глобулами могут помещаться мелкие, поэтому содержание дисперсной фазы может быть и большим. [c.21]

На основании изложенного выше материала механизм образования эмульсии воды в нефти можно представить себе следующим образом на образовавшейся при диспергировании воды в нефти большой межфазной поверхности адсорбируются коллоидно-диспергированные в нефти вещества, обладающие некоторой поверхностной активностью и находящиеся в виде олеозоля. При концентрации на межфазной поверхности адсорбируемый олеозоль под воздействием солей электролитов, растворенных в пластовой воде, превращается в структурированный слой геля (электролитическая коагуляция). В результате этого вокруг капелек воды в нефтяной эмульсии образуется слой студняюлеогеля, сильно сольватированного дисперсной средой - нефтью и диффузионно переходящего в золь с удалением от поверхности капелек воды. [c.31]

Эмульсия — механическая смесь двух взаимно нерастворимых жидкостей (нефти и газа), одна из которых распределена в объеме другой в виде глобул различных размеров (до нескольких мкм). Для образования эмульсии необходимо механическое воздействие, в результате которого происходит дробление (диспергирование) капель одной из жидкостей (дисперсной фазы) в объеме другой (дисперсионной среды). Стойкость нефтяных эмульсий определяется структурно-механическими свойствами защитной пленки, которая образуется на границе раздела вода — нефть. Образование зай1итной пленки и ее прочность обусловлены присутствием в системе поверхностно-активных веществ — эмульгаторов, их свойствами и количеством. [c.41]

Разработанный в 1985-1989 гг. радиоспектральный метод предназначен для исследования коллоидно-структурных характеристик парамагнитных дисперсных систем типа нефтей, нефтяных эмульсий тяжелых нефтепродуктов, нефтяных масел, тяжелых топлив, газойлей, каменноугольных и пиролизных смол, растворов парамагнитных полимеров [54,55,61,62]. [c.17]

Plie. 2. Зависимость относительной вязкости нефтяной эмульсии типа В/Н от концентрации дисперсной фазы и градиента скорости. Т=20°С, средний размер капель d j . =4 мкм /—градиент скорости Д =3 сек.- 2—Д = 5,4 сек.- 3—Д=9 сек. 4—Д=16,2 сек.- 5—Д= 27 сек.- 6—Д = 48,6 сек.- 7—Д=81 сек.-- 8— Д --=145,8 сек.- Р—Д=243 сек.- /О—Д =437,4 сек.- il—Д =729 сек.- [c.27]

Стойкость нефтяных эмульсий определяется физико-химически-ми свойствами нефти, размером частиц дисперсной фазы (степеньдис-персности), температурой и временем существования. Чем выше плотность и вязкость нефти, чем ниже температура и чем выше степень дисперсности (чем мельче капли), тем устойчивее эмульсия. Мелкодисперсными (трудноразделимыми) эмульсиями считаются эмульсии с размером капель до 20 мк (2 10 м), фубодисперсными — с размером частиц более 5 10 м. Свежие эмульсии, существующие короткое время после выхода изскважины, разрушаются значительно легче, чем старые , поэтому первичное обезвоживание и обессоливание следует проводить на промыслах. [c.33]

ВОДО-ТОПЛИВНЫБ ЭМУЛЬСИИ могут образоваться только при очень интенсивном перемешивании топлива с водой. Чем Ёыше дисперсность воды, тем устойчивее эмульсии и тем медленнее они разрушаются и разделяются на топливо и воду. Содержание воды в топливных эмульсиях колеблется от долей процента до 60%. Наиболее часто встречающиеся нефтяные эмульсии содержат в себе до 20—30% воды, , [c.100]

Обычно в нефтяных эмульсиях дисперсионной средой является нефть (типа В/Н), а дисперсной фазой — вода, т. е. объем первой больше, а второй — значительно меньше. Если в эмульсию типа В/Н ввести бол5>шое количество воды при перемешивании, то наблюдается явление, называемое обращением фаз,— образуется другой тип эмульсии — Н/В. Добавление деэмульгаторов окончательно разрушает эмульсию и происходит быстрое расслоение нефти и воды. Этот способ позволяет успешно отделять основную массу пластовой воды от нефти. [c.251]

Эмульсии представляют собой дисперсные системы из двух жидкостей, не растворимых или малорастворимых друг в друге, одна из которых диспергирована в другой в виде мелких капелек (глобул). Нефтяные эмульсии бывают двух типов нефть в воде (гидрофильная) и вода в нефта (гидрофобная). [c.45]

Фактором, определяющим стойкость нефтяных эмульсий, является дисперсность внутренней фазы. Однако выявлять степень дисперсности полидисперсных систем до последнего времени было очень трудно. Шагом вперед в этом нанравлении явился метод определения стенени дисиерсности, предложенный С. И. Ашурли Пользуясь методом Ашурли, можно непосредственно из анализа [c.23]

Подготовка нефти, ее обезвоживание и обессоливание. Качество подготовленной нефти оказывает прямое влияние на эффективность работы всех технологических установок НПЗ. Содержание воды в обессоленной нефти снижает мощность по первичной переработке, резко увеличивает нагрузку атмосферных колонн, снижает производительность перегонной установки и увеличивает удельный расход электроэнергии, пара, топлива. В результате перемешивания нефть и вода образуют трудно разделимую нефтяную эмульсию, представляющую сложную дисперсную систему, состоящую из двух взаимно нерастворимых жидкостей. Переработка такой нефти невозможна, поэтому необходимо разделение эмульсий на составляющие. Для этой цели нефть направляют в дезмуль-сатор-электродегидраторы, где происходит разрушение пленки эмульсии. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология