 |
Факторы устойчивости водонефтяной эмульсии
|
|
|
|
Факторы устойчивости водонефтяной эмульсии
| Фактор | Влияние фактора на эмульсию |
| 1. Дисперсность | Из-за малых размеров глобул воды силы трения превышают силу тяжести глобул воды, поэтому глобулы воды в относительно вязкой нефти не тонут и находятся в равномерно распределенном состоянии. |
| 2. Температура | Низкая температура повышает вязкость эмульсии. |
| 3. Величина водородного показателя рН | Добавление щелочи ведет к снижению прочности адсорбционного слоя на межфазной поверхности глобул воды и нефти. |
| 4. Наличие в нефти природных эмульгаторов | Повышенное присутствие в нефти асфальтенов, смол, парафинов и нафтеновых кислот ведет к образованию прочных бронирующих слоев на межфазной поверхности несмотря на то что сила поверхностного натяжения между этими компонентами нефти и водой меньше, чем между чистыми УВ (гексан, октан и т. д. ) и водой. |
| 5. Содержание нефти и воды в эмульсии. | В обратной эмульсии незначительное содержание глобул воды способствует устойчивости системы. Рост доли воды в эмульсии ведет к приближению состояния эмульсии к инверсии. То есть к слиянию глобул воды в сплошную дисперсионную среду выделению свободной воды в нижней части емкости. |
Меры по предупреждению образования устойчивых водо-нефтяных эмульсий при добыче нефти
Для предупреждения образования эмульсий необходимо устранить или хотя бы ослабить влияние факторов, являющихся причиной образования эмульсий:
1. Совместное поступление нефти и воды из скважин.
2. Интенсивное перемешивание, приводящее к диспергированию (дроблению) одной жидкости в другой.
3. Присутствие в нефти природных эмульгаторов.
|
|
|
Для раздельной добычи нефти и воды из скважин существуют многочисленные схемы и разработки. Большинство из них значительно повышают стоимость добычи нефти и поэтому не нашли широкого применения на практике.
На фонтанных скважинах штуцеирование газожидкостного потока на устье ведет к образованию эмульсий, поэтому оправдана установка штуцера на забое скважины. Степень перемешивания нефти и воды в колонне лифтовых труб снижается по той причине, что ввиду повышенного давления в ГЖС практически отсутствует свободный газ. Это ведет к незначительному снижению давления после штуцера и степени диспергирования воды в нефти. Такой же технологический прием можно повторить и на устьевых штуцерах. Для этого на сепараторах, расположенных после штуцеров необходимо поддерживать относительно высокое давление.
При эксплуатации скважин глубинными плунжерными штанговыми насосами эмульсии образуются в меньшем количестве при высоких значениях к. п. д. ШСНУ, а это можно достигнуть путем подбора оптимального числа качаний и длины хода полированного штока. Применение клапанных узлов большого Ø также снижает образование эмульсий в глубинном плунжерном насосе. Благоприятным для снижения эмульгирования также является отвод свободного газа со входа в глубинный насос установкой дегазаторов.
Процесс формирования и отрыва капли нефти в воде – измерения на сталагмометре
Зависимости силы поверхностного натяжения от концентрации водорастворимого ПАВ на границе нефти и воды
Влияния водородного показателя рН на силу поверхностного натяжения на границе нефти и воды (плотность пластовой воды 1145 кг/м3)
Рисунок – Зависимость коэффициента поверхностного натяжения на границе нефть-кислотный раствор от концентрации реагента в кислотном растворе
Коэффициент поверхностного натяжения (s) вычисляли по формуле 1:
|
|
|
(1)
где Vн – объем вытесненной из капилляра нефти;
rк. р. , rн – соответственно плотности раствора кислоты и нефти;
к – постоянная сталагмометра определяется при использовании воды и октана С8Н18
1- медицинский шприц для выдавливания воды
2- игла
3- прозрачный углеводород: октан, гексан, БР-1(2), техническое масло
4- капля воды
5- молекула воды на межфазной поверхности
6- реактивная сила притяжения, направлена в сторону полярной воды
|
|
|
