Классификация методов воздействия на нефтяные эмульсии

Теоретически деэмульгатор является эффективным только для какой- то одной эмульсии, имеющей определенное соотношение фаз и степень дисперсности, а также количество и состав эмульгатора, образующего адсорбционный слой на каплях воды. Следовательно, теоретически, деэмульгаторы в процессе разработки месторождения должны заменяться по мере изменения состава эмульсий и их физических свойств, что практически осуществляется крайне редко.

Под эффективностью деэмульгатора понимают его деэмульсационную способность, которая характеризуется расходом деэмульгатора, качеством подготовленной нефти, минимальной температурой и продолжительностью отстоя нефти. Эффективность определяется по формуле

    ,                                                              (12.1)

где N - степень обезвоживания, % масс.; W_исх и W_ост - содержание воды в исходной эмульсии и остаточное содержание воды в отстоявшейся нефти, % масс. Количество воды в нефти определяют при помощи аппарата Дина - Старка.

Внутритрубная (путевая) деэмульсация получила широкое распространение в связи с появлением высокоэффективных деэмульгаторов и применяется в сочетании с другими методами подготовки нефти. Она предусматривает ввод деэмульгатора дозировочным насосом в поток водонефтяной смеси в затрубное пространство на устье скважины или на ГЗУ в начало сборного коллектора (в количестве 15-20 г на тонну нефтяной эмульсии). В процессе движения водонефтяной эмульсии в подъемных трубах, в выкидных линиях и в сборных коллекторах происходит интенсивное перемешивание, вызывающее ее разрушение на пути следования до УПН.

    Внутритрубная деэмульсация позволяет организовать предварительный сброс воды (на ГЗУ, ДНС), что весьма целесообразно при содержании воды в продукции скважин более 30%.

   Гравитационное холодное разделение (холодный отстой) осуществляется, как правило, в сырьевых резервуарах в том случае, когда содержание пластовой воды в нефти достигает примерно 60%, в нефти отсутствуют эмульгаторы и эмульсия не является стойкой. Гравитационный отстой осуществляется за счет разностей плотностей пластовой воды и нефти. Гравитационное разделение может осуществляться как с введением деэмульгаторов, так и без них. Расслоение нефти в резервуарах без подогрева происходит в течение нескольких часов. Эмульсия должна подаваться в резервуары равномерно по всей площади через распределительное устройство, расположенное под уровнем пластовой воды, что увеличивает поверхность эмульсии, контактирующей с водяной подушкой, и интенсифицирует процесс расслоения эмульсии.

    Отстойники предназначаются для отделения воды от нефти при подаче в них частично или полностью разрушенной эмульсии. Отстойники могут использоваться для предварительного сброса воды при сильно обводненной нефти или для окончательного обезвоживания нефти после нагрева нефтяных эмульсий в блочных или стационарных печах при этом отстойники должны обеспечить на выходе из аппарата содержание воды и солей в пределах, обусловленных стандартами на качество товарной нефти. Последние обычно устанавливаются после каплеобразователей, способствующие эффективному разделению воды и нефти, и увеличивающих тем самым пропускную способность отстойников.

В настоящее время наиболее часто применяют герметизированные отстойники цилиндрической формы непрерывного и полунепрерывного действия. В отстойниках процесс разделения эмульсий совершается либо в условиях статики, либо в условиях ламинарного режима (Re =1¸2).

    Параллельное соединение отстойников на УПН часто приводит к неравномерной их загрузке нефтью и водой, в результате чего нарушается технологический режим работы УПН и снижает эффективность их работы.

   Центрифугирование  производят в специальных устройствах (центрифугах) используя возникающую в них силу инерции для разделения нефти и воды, как жидкостей, имеющей различные плотности. Разделение водонефтяных эмульсий в центрифугах - исключительно эффективный метод, который пока еще не нашел практического применения.

  Фильтрация  применяется для расслаивания нестойких эмульсий при пропускании их через фильтрующий (коалесцирующий) слой, выполненный из гравия, битого стекла, древесных и металлических стружек, стекловаты и других материалов.

  Деэмульсация нефтей при помощи фильтров основана на принципе селективного (избирательного) смачивания.

Конструктивно фильтры представляют собой колонные аппараты, с коалесцирующим заполнением, размеры которых зависят от объема прокачиваемой эмульсии. Нагретая эмульсия вводится в нижней части колонны, нефть отводится через верх колонны, а вода сбрасывается снизу. Как самостоятельный процесс фильтрация не применяется, а используется в сочетании с теплохимическими методами. 

Осн: 1[134-140].

Доп: 2[102-110].

Контрольные вопросы:

1. Какие существуют способы деэмульгирования нефтей?

2. Охарактеризуйте три основные стадии деэмульсации.

3. Перечислите основные виды деэмульгаторов.

4. Назначение и работа отстойника.

Лекция №13