Нефтяные эмульсии и их свойства

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) нашли наибольшее применение в нефтяной промышленности по сравнению со всеми химическими реагентами, рекомендованными для использования в процессах добычи нефти. ПАВ используют для повышения эффективности добычи нефти, снижения гидравлических сопротивлений при транспортировании высоковязких нефтей н во.ао-нефтяных эмульсий, сохранения коллекторских свойств продуктивных горизонтов при проведении текущих и капитальных ремонтов скважин. [c.208]

Важная, роль в процессе разрушения нефтяной эмульсии принадлежит дгэмульгаторам, в качестве которых используются поверхностно-ак-тивные вещества (ПАВ). ПАВ обладают способностью изменять фазовые взаимодействия на различных поверхностях раздела. Такая активность обусловлена химическим строением ПАВ, одаа часть молекулы которого имеет сродство к углеводородам (гидрофобная), а другая - к воде (гидрофильная). На поверхности раздела нефть - вода полярная часть молекулы ПАВ, обладающая гидрофильными свойствами, погружена в воду, а неполярная гидрофобная - в нефть. В зависимости от величины и расположения этих частей изменяются и свойства ПАВ как деэмульгаторов, [c.128]

Фактически же они обладают исключительно высокой устойчивостью, которая характеризуется временем существования эмульсии. Основной фактор, определяющий устойчивость нефтяных эмульсий,— наличие адсорбционно-сольватных слоев на поверхности глобул диспергированной воды. Эти слои, обладающие определенными структурно-механическими свойствами, препятствуют слиянию частиц и расслоению эмульсий. [c.38]

Наиболее важным фактором, определяющим устойчивость нефтяных эмульсий, является образование на поверхности капелек воды адсорбционно-сольватных слоев и повышение их структурно-механических свойств. От концентрации эмульгаторов — стабилизаторов [c.18]

Карбонат кальция в результате процесса кристаллизации обладает свойствами, характерными для конденсационно-кристалли-зационных структур. Он способствует разрушению нефтяной эмульсии, однако не может сорбировать на своей поверхности больших количеств нефтепродуктов. Гидроокись магния относится к коагуляционному типу и по своей структуре сходна с такими гидроокисями, как А1(0Н)з, Ре(0Н)2 и Ре(ОН)з. Последние обладают большой активной поверхностью, способной сорбировать из воды значительное количество органических веществ, в связи с чем происходит одновременно осветление и удаление эмульгированных нефтепродуктов. [c.18]

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]

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]

В результате эффективного разрушения образующихся в производственных процессах нефтяных эмульсий улучшаются свойства нефти и нефтепродуктов и увеличивается срок службы нефтеперерабатывающих установок. [c.3]

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]

Образование на глобулах воды стабилизирующих адсорбционных слоев со структурно-механическими свойствами препятствует их коалесценции при столкновении. Состав и строение этих слоев весьма разнообразны и зависят от состава нефти и содержания в ней диспергированных частиц. Большое значение имеют также содержание в пластовой воде, сопутствующей нефти, растворенных и диспергированных веществ и кислотность воды. Для исследования свойств и состава природных эмульгаторов были сделаны попытки непосредственно выделить их из нефтяных эмульсий и исследовать их состав. [c.19]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ [c.24]

Эмульгаторами обычно являются полярные вещества нефти, такие, как смолы, асфальтены, асфальтогеновые кислоты и их ангидриды, соли нафтеновых кислот, а также различные органические примеси. Установлено, что в образовании стойких эмульсий принимают участие также различные твердые углеводороды, как парафины и церезины нефтей. Тип образующейся эмульсии в значительной степени зависит от свойств эмульгатора эмульгаторы, обладающие гидрофобными свойствами, образуют эмульсию типа В/Н, то есть гидрофобную, а эмульгаторы гидрофильные — гидрофильную эмульсию типа Н/В. Следовательно, эмульгаторы способствуют образованию эмульсии того же типа, что и тип эмульгатора. В промысловой практике чаще все1о образуется гидрофобная эмульсия, так как эмульгаторами в этом случае являются растворимые в нефти смолисто-асфальтеновые вещества, соли органических кислот, а также тонкоизмельченные частицы глины, окислов металлов и др. Эти вещества, адсорбируясь на поверхности раздела нефть—вода, попадают в поверхностный слой со стороны нефти и создают прочную оболочку вокруг частиц воды. Наоборот, хорошо растворимые в воде и хуже в углеводородах гидрофильные эмульгаторы типа щелочных металлов нефтяных кислот (продукт реакции при щелочной очистке) адсорбируются в поверхностном слое со стороны водной фазы, обволакивают капельки нефти и таким образом способствуют образованию гидрофильной нефтяной эмульсии. При на ичии эмульгаторов обоих тигюв возможно обращение эмульсий, то есть переход из одного типа в другой. Этим явлением пользуются иногда при разрушении эмульсий. [c.147]

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]

П е т р о в к. к. Исследования физико-химических свойств поверхностных слоев на границе раздела нефть — вода , определяющих устойчивость нефтяных эмульсий. Диссертация на соискание ученой степени канд. хим. наук. М., Институт нефти АН СССР, 1956. [c.77]

Выбор деэмульгатора, обеспечивающего выполнение технологической функции на конкретном участке движения водно-нефтя-ной эмульсии, представлял собой одну из важнейших задач технологии. Другой важной проблемой являлась полнота использования свойств деэмульгатора на последующих участках движения нефтяной эмульсии. Если указанным задачам уделялось недостаточно внимания, то перспектива получения требуемого качества нефти оказывалась под вопросом. [c.81]

К 1950 г. многочисленные сообщения о положительном промысловом опыте использования нефтеэмульсионных буровых растворов вызвали такой интерес к ним, что Комитет АНИ по изучению буровых растворов, предназначенных для юго-западных районов, подготовил обзор по этой теме [69]. Вкратце вывод сводился к тому, что эмульгирование водных буровых растворов с использованием обработанной и необработанной нефти улучшает рабочие характеристики системы, о чем свидетельствуют повышение скорости бурения и увеличение срока службы долота, а также уменьшение осложнений в стволе скважины. К числу главных преимуществ нефтеэмульсионного раствора авторы обзора отнесли снижение вращающего момента, уменьшение случаев прихвата колонны и образования сальников на долоте. Никаких трудностей при приготовлении и поддержании свойств нефтяной эмульсии (которые часто возникали при работе с исходным раствором) не было. Нефтеэмульсионный раствор не оказывал отрицательного влияния на интерпретацию электрокаротажных диаграмм и на исследования отобранных кернов. Были получены данные, свидетельствовавшие о повышении продуктивности скважин никакого ухудшения коллекторских свойств не отмечали. Эмульгирование нефти достигалось с помощью веществ, уже присутствовавших в растворе, таких как лигносульфонаты, соединения лигнина, крахмал, КМЦ, бентонит, или путем добавки ПАВ, например моющих веществ. [c.63]

Прочность межфазной пленки на границе раздела нефть — вода зависит не только от состава и свойств содержащихся в нефти эмульгаторов, но и от pH водной фазы. Обычно в водной фазе нефтяной эмульсии содержатся ионы соединений, которые оказьшают влияние на свойства адсорбированной пленки. Для каждой системы сырая нефть - вода существует оптимальный интервал pH, в пределах которого адсорбционный слой проявляет минимальные стабилизирующие свойства. Влияние pH водной фазы на прочность межфазной пленки объясняется тем, что полярные фракции нефти содержат кислотные и основные группы, а следовательно, pH водной фазы влияет как иа количество, так и на тип веществ, образующих межфазную пленку. Исследования позволили установить, что жесткие межфазные пленки, образованные асфалыенами, более прочны в кислой среде, менее в нейтральной и становятся очень слабыми или превращаются в подвижные пленки в щелочной среде. Асфальтены обладают как кислотными, так и основными свойствами в кислой среде они проявляют основные свойства, в щелочной - слабокислотные. Эмульгирующие свойства асфальтенов выше в кислой среде, а смол — в щелочной среде, поэтому прочность эмульсий, стаоилизированных одновременно смолами и асфальтенами изменяется в зависимости от pH водной фазы. [c.25]

Сравнительные исследования бронирующих оболочек, выделенных из промысловых эмульсий нефтей различных месторождений, показали, что даже нефти с близкими характеристиками могут иметь существенные отличия по устойчивости и составу таких оболочек [48, 55]. В состав бронированных оболочек наряду с основными стабилизаторами нефтяных эмульсий - асфальтенами и смолами - могут входить высокоплавкие парафиновые компоненты (до 70 %) и различные неорганические примеси (до 40 %). В зависимости от природы нефти и условий ее добычи компоненты защитного слоя в количественном отношении могут быть представлены в различных сочетаниях. Устойчивость водонефтяных эмульсий зависит как от общего значения адсорбции природных стабилизаторов, образующих защитные оболочки на глобулах воды, эмульгированной в нефти, так и от типа стабилизатора. Кинетически стабилизирующим действием обладают все адсорбционные слои, независимо от их природы. Стабилизация эмульсий, обусловленная особыми структурно-механическими свойствами адсорбционных слоев, может привести к практически неограниченному повышению устойчивости эмульсии. Гидрофильные эмульгаторы (глина, мел, гипс) стабилизируют нефтяные эмульсии типа нефть -вода, а гидрофобные - эмульсии типа вода — нефть. [c.44]

НЕФТЯНЫЕ ЭМУЛЬСИИ И ИХ СВОЙСТВА [c.235]

Тины эмульсий очень многообразны. Состав эмульсий меняется в весьма широких пределах. Вещества, способствующие образованию нефтяных эмульсий, сбрасываются в стоки неравномерно и в разных концентрациях, что и обусловливает различие в составе, свойствах и типах эмульсий. [c.218]

Нафтеновые кис.лоты применяются при производстве мыл, смааок, некоторых масел, различных моющих композиций. Свободные нафтеновые кислоты применялись в качестве растворителей для каучука, анилиновых красителей. По имеющимся данным [38], добавление чистых нафтеновых кислот к коллоидным растворам может уменьшить вязкость последних, не изменяя их основных свойств. Нитрованные или сульфированные нафтеновые кислоты способны разрушать нефтяные эмульсии. При конденсации сульфированных нафтеновых кислот с аминами, аминокислотами и аминоспиртами, а также при сульфировании нафтеновых кислот хлорсульфоновой кислотой получаются продукты, [c.56]

Адсорбция эмульгаторов и стабилизаторов происходит во времени, поэтому слой гелеобразной пленки утолщается и тем самым увеличивается его прочность, а следовательно, увеличивается и устойчивость эмульсии, т. е. происходит ее старение . При столкновении таких глобул воды коалесценции их не происходит, так как этому препятствует прочная гидрофобная пленка. Чтобы глобулы воды слились, необходимо разрушить эту пленку и заменит ее гидрофильньпм споем. Известно, что старение нефтяных эмульсий идет очень интенсивно в начальный период после их образования, потом постепенно замедляется. Процесс старения эмульсии В/Н в значительной степени зависит от состава и свойств нефти, состава пластовой воды, а также от условий образования эмульсий (температуры, интенсивности перемешивания и др.). [c.22]

Оригинальный метод вьщ ления эмульгаторов из нефтяной эмульсии впервые разработан в нашей стране В. Г. Беньковским с сотрудниками [22]. Они вьщелили эмульгаторы из эмульсий туркменских и мангы-шлакских нефтей и исследовали их состав и свойства. Позже, воспользовавшись этим методом, многие исследователи вьщеляли и исследовали эмульгаторы, содержащиеся в нефтях различных месторождений. [c.24]

Интересно отметить, что выделенные из нефти вещества обладают свойством обратимо коллоидно растворяться в нефти и нефтепродуктах. При помощи ультрацентрифугирования исследовано также влияние различных деэмульгаторов на коллоидно-диспергированные вещества - эмульгаторы. В выделенных коллоидно-диспергированных веществах спектрофотометрически определено содержание металлопорфи-риновых комплексов, обладающих довольно высокой поверхностной активностью и являющихся одним из компонентов эмульгаторов. Для эмульгаторов нефтяных эмульсий определены изотермы межфазного натяжения на границе вода - нефть (ромашкинская). Эмульгаторы растворяли в бензоле и различное количество раствора вносили в нефть. Изотермы межфазного поверхностного натяжения были определены и для диспергированных веществ, выделенных из той же нефти на ультрацент-рифуге с разделительной способностью 80 ООО. [c.30]

Деэмульгирующая эффективность соединений такого тина с определенным соотношением содержащихся в них групп окиси этилена и окиси пропилена значительно больше, чем у всех известных ранее деэмульгаторов нефтяных эмульсий. Эти соединения в настоящее время являются самыми перспективными деэмульгаторамн нефтяных эмульсий. Поэтому необходимо более подробно остановиться на зависимости свойств сополимеров окиси пропилена и окиси этилена [c.90]

Диэлкометрический метод. Основан на использовании зависимости диэлектрической проницаемости (ДП) нефтяной эмульсии от содержания в ней воды [139]. При разборе электрических свойств эмульсий в гл. 1 было рассмотрено несколько моделей для описания зависимости ДП эмульсии от ее обводненности, которые в общей функциональной записи можно представить в виде [c.167]

Исследование влияния на устойчивость нефтяных эмульсий углеводородного состава нефти было прослежено по изменению эмульгирующих свойств мухановской и узеньской нефтей, когда после разделения их на фракции масел и гудрона вместо фракции масла вводили в гудрон в том же количестве мо-/)ельные растворители с известным соотношением парафиновых и ароматических углеводородов В качестве компонентов смеси применяли пентадекан и мезитилен. Содержание ароматических в этих смесях растворов в пересчете на концентрацию бензольных ядер изменялось от О до 25% вес. [c.10]

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]

Работами ряда авторов показано, что наиболее активно деэмульгирующие свойства по отношению к нефтяным эмульсиям проявляются у неионогенных поверхностно-активных веществ [1, 2, 3]. Неионогенные ПАВ относятся к классу полиоксиэтиленпроизводных и являются интересйыми в том отношении, что на их примере можно легко проследить влияние изменения величин как гидрофобных, так и гидрофильных групп на их деэмульгирующие и эмульгирующие свойства. [c.140]

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]

В данном случае канализация резервуарных парков и деэмульсационных установок также объединяется в общую систему. При эксплуатации этих узлов причинами загрязнения почвы, атмосферного воздуха и водных ресурсов могут служить переливы и продукты разложения нефтяных эмульсий, которые составляют 0,5—12 г/т подготовленной нефти. Кроме того, остатки подготовки нефти, значительно отличаясь по физико-химическим свойствам от самой нефти, требуют периодического удаления из аппаратуры. Это осуществляется при чистке аппаратов и сопровождается загрязненпем почвы и водных объектов территории нефтепромыслов. [c.31]

При проведении опытов по действию ацеталей на водонефтяные эмульсии готовили три типа эмульсий, различающиеся по количеству содержащейся в ней воды. Согласно [33], стойкость нефтяных эмульсий зависит от многих факторов содержания водной фазы, физико-химических свойств нефти, количества механических примесей и т.д. В опытах использовалась нефть с достаточно высоким содержанием природных стабилизаторов эмульсии асфальтенов. смол и парафинов (табл. 23). Поэтому приготовленные эмульсии отличались стойкостью к разрушению. Так, при разрушении эмульсии центрифугированием без реагента степень разрушения колебалась в пределах 30—40%, Из полученных результатов (рис. 80 и 81) следует, что во всех проведенных опытах добавление ацеталей I и II в водонефтяные эмульсии способствует их разрушению. При- [c.167]

Пристальное внимание, которое проявляется в настоящее время к ванадийсодержащим соединениям нефти, связано не столько с проблемой извлечения ванадия из альтернативного (нефтяного) сырья, но и с тем, что корродирующие свойства этого металла и его соединений наносят ущерб нефтеперерабатывающему оборудованию и нефтесжигающим установкам, выводят из строя катализаторы переработки нефти, снижают срок службы турбореактивных, дизельных, газотурбинных и котельных установок. Образующиеся при этом неорганические соединения ванадия (ванадаты натрия) являются одной из главных причин интенсивного золового заноса и коррозии высокотемпературных поверхностей. Ванадийорганические соединения снижают эксплуатационные качества готовых нефтепродуктов, а присутствующие в нефтях ванадилпорфирины являются еще и основными стабилизаторами нефтяных эмульсий, затрудняющими их разрушение. [c.81]

Важным фактором, определяющим устойчивость нефтяной эмульсии, является механическая прочность защитных слоев на поверхности капель диспергированной воды, которая зависит от состава и свойств естественных стабилизаторов, адсорбированных на нефтеводной поверхности раздела фаз. [c.125]

При реакциях окиси этилена с алкилфенолами, жирными спиртами, жирными кислотами и меркаптанами получаются неионогенные детергенты, причем их физические и химические свойства можно изменять в нужных направлениях. Одним из основных преимуш,еств этих детергентов я чяется то, что содержаш,ие их сточные воды легко поддаются биологической очистке. Особенно эффективно применение неионогенных поверхностно-активных веш,еств в нефтедобываюш,ей и нефтеперерабатываюш,ей промышленности, так как при их использовании увеличивается количество извлекаемой нефти, облегчается процесс разрушения нефтяных эмульсий, а получаемая нефть содержит минимальное количество солей и влаги, что облегчает ее дальнейшую переработку. [c.6]

Образующиеся в машине пузырьки размером 0,5—5 мм сталкиваются со взвешенными частицами во флотационной камере и при наличии благоприятных условий для взаимного закрепления увлекают их наверх, где образуется слой всплывшей пенной массы. Всплывшая масса должна непрерывно удаляться пеноснимателями в отводящий лоток. Эффективность механической флотации по очистке нефтесодержащих сточных вод невелика. При продолжительности обработки 20—30 мин из них выделяется нефтепродуктов 60—70 %. Это объясняется трудностями закрепления очень мелких частиц нефтяной эмульсии на сравнительно крупных пузырьках, образующихся при механической флотации. Эффективность очистки может быть повышена с помощью введения в воду поверхностно-активных веществ или электролитов, изменяющих электрокинетические свойства эмульсии. Применение коагуляции и флокуляцни (см. гл. 7) положительного эффекта не дает в связи с высокой степенью турбулизации воды во флотационной камере, которая приводит к разрушению хлопьев. [c.58]

Процесс разрушения нефтяных эмульсий при помощи тех или иных химикатов является процессом физико-химическим. Эти химикаты в химические реакции с компонентами не вступают. На отечественных заводах пока почти единственным деэмульгатором является НЧК — нейтрализованный черный контакт. Расход его зависит от многих обстоятельств от типа установок для подготовки нефти, режима их работы, от свойств нефти и качества самого деэмульгатора. Начинают внедряться и другие, более эффективные д,еэмульгаторы, но физико-химическая сущность процесса разрушения эмульсий принципиально не изменяется. [c.289]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология