Ініціювання деемульгірующіх властивостей реагентів фізичними полями

к.т.н. Багіров О.Т., Келова І.М.

АзНІПІнефть

У статті розглянуті питання ресурсозбереження при операціях з підготовки нафти на промислах. Проблема скорочення витрат деемульгатора є найважливішою економічної та екологічної завданням дозволяє, поряд з економією ресурсів, забезпечувати високу якість підготовлюваний нафти. Незначні витрати на ініціювання процесу деемульсаціі фізичними полями, висока технологічність проведених операцій і екологічна прийнятність дозволяє рекомендувати для практичних цілей комбіновані методи обробки, що дозволяють частково покривати дефіцит в дорогих реагентах.Технологіческіе операції з підготовки нафти до транспорту в даний час немислимі без процесу деемульсаціі нефтей хімічними реагентами. У даний час промисловістю випускаються різні деемульгатора, синтезовані з органічних сполук. За характером дії деемульгатора класифікуються на водо-і нефтерастворімие. З екологічної точки зору, застосування водорозчинних деемульгатора обмежено з огляду на те, що відокремилася від емульсії пластова вода є носієм реагенту, причому концентрація реагенту-деемульгатора у воді, як правило, перевищує концентрацію цього реагенту в загальному обсязі емульсії. Щодо широко використовуються нефтерастворімие деемульгатора, а також реагенти з подвійним характером дії. Ефективність застосування того чи іншого виду реагенту багато в чому визначається водосодержаніем емульсії, а стійкість емульсії крім іншого, залежить від якісного складу нафт. Зважаючи на це технологічний регламент, в частині що стосується дозування, водонефтяной системи реагентом часто не витримується і в залежності від якісного складу нафти та кількісного змісту компонентів вуглеводневої системи і води, витрата реагенту змінюється.

Для стимулювання деемульсірующіх властивостей реагентів, зниження їх витрат і як наслідок часткового покриття дефіциту в дорогих реагентах ввозяться в республіку, нами розглянута можливість використання комбінації реагенту з фізичними полями.

Можливість стимулювання властивостей реагентів фізичними полями дозволяє також залучати до процесу деемульсаціі малоефективні і в той же час дешеві і екологічно прийнятні реагенти.

Синергетичний підхід до вирішення проблеми деемульсаціі нефтей вимагає визначення оптимальних умов та режимів проведених процесів.

Як ініціюють процес деемульсаціі фізичних полів, нами розглянуті магнітні поля різної напруженості, ультразвукові хвилі в діапазоні частот 15-37кГц, віброполя з різними амлітудно-частотними характеристиками, лазерні промені малої та середньої інтенсивності.

Експериментальні дослідження ініціюючого впливу магнітних полів на процес деемульсаціі проводилося в такій послідовності. Водонефтяние емульсії дозували різними добавками реагенту, відбиралися контрольні проби і приготовлені розчини оброблялися магнітним полем у вузлі омагнічеванія при витратних характеристики потоку відповідних перехідного режиму течії. Час обробки у всіх дослідженнях дотримувалися ідентичною. Після омагнічеванія водонефтереагентной суміші знову вивчалося час розшарування і глибина зневоднення нафт. Результати дослідження синергетичного дії магнітних полів і реагенту "Алкан" на процес деемульсаціі нафти з об'єкта експлуатації "СальянОйла" при температурі 303 К представлені в таблиці        

Параметри         

Напруженість магнітного поля, Ерстед             

0         

760         

1240             

Концентрація реагенту, г/т         

100         

150         

250         

100         

150         

250         

100         

150         

250             

Кількість залишкової води після    деемульсаціі,%         

28         

16         

7         

19         

12         

0,5         

14         

3         

0,2     

Аналіз результатів синергетичного дії магнітних полів і хімреагентів показує, що ефективність такого виду впливу багато в чому визначається складом нафти і початковим водосодержаніем емульсії, а операції з деемульсаціі повинні супроводжуватися ретельним підбором до існуючих умов величини напруженості магнітного поля та концентрації реагенту.

Експериментальними дослідженнями встановлено можливість застосування ультразвукового впливу для стимулювання процесу деемульсаціі нефтей хім. реагентами. Ініціює ефект від ультразвуком впливу пов'язаний зі збільшенням дисперсності системи і як наслідок з підвищення площі контактуючих фаз.

Зі збільшенням поверхні розділу в умовах генерування ультразвукових хвиль покращуються умови доставки реагентами до кордону розділу фаз, що сприяє стимулюванню процесу деемульсаціі.

На рис. 1, 2 представлені результати комбінованої дії з використанням різних реагентів.

Рис.1

Рис.2

Так наприклад, у експериментах 75%-ний ефект деемульгірованія по глибині зневоднення реагентом дісольван досягається при дозуванні 125 г/т. Цей же ефект при ультразвуковому дії може бути досягнутий при добавці реагенту в кількості 50 г/т. У цьому випадку скорочується витрата реагенту на 60%, що в умовах великих обсягів і дорожнечі реагенту складає солідну суму.

На рис.3 представлені результати по оцінці ефективності комбінованої деемульсаціі залежно від частоти ультразвукового впливу. Аналіз досліджень показує, що заходи щодо комбінованої деемульсаціі повинні проводитися з урахуванням особливостей деемульгірующіх систем при ретельному підборі для кожного конкретного випадку оптимальних параметрів дозування і частоти впливу.

Останнім час для інтенсифікації термогідродінаміческіх процесів в практику нафтовидобутку впроваджуються лазерні промені. Використання лазерних променів для цілей деемульсаціі нефтей показало високу їх перспективність. Тут поряд з частотними особливостями цих променів спостерігається ефект від локального нагріву, що також сприяє зниженню витрати деемульгатора.

Експериментально вивчена можливість поліпшення процесу деемульсаціі нафт на основі комбінування хім.реагентов з хвильовим впливом у режимі вібрації. Встановлено, що на кінетику процесу комбінованої деемульсаціі надають вплив параметра впливу v амплітуда і частота вібрації. Стимулювання нерівноважних хвильових процесів в діапазоні малих добавок реагенту, а також підбір оптимальних параметрів комбінованої обробки стосовно конкретних нафти, є найважливішою умовою для досягнення високої результативності. Роботи в цьому напрямку показують, що зі збільшенням ступеня нерівноважності, яка може бути оцінена параметром Струхаля [1] ефективність процесу комбінованої деемульсаціі збільшується. Статистична обробка результатів численних досліджень показало, що параметр частоти впливу робить більш істотний вплив на кінетику процесу руйнування емульсій, ніж амплітуда впливу.

Рис.3

На рис.4 представлені узагальнені результати дослідження проведені в області частот вібрації 20-80 Гц і амплітуди коливань 1,5-4 мм, при тривалості впливу на емульсійні нафти 60-180 сек.

Рис.4

Узагальнений параметр W характеризує амплітуду і частоту вібровоздействія що припадають в одиницю часу на одиницю площі. Аналіз отриманих результатів показує, що за рахунок правильного підбору режимних параметрів комбінованого впливу представляється можливим у кілька разів знизити час розшарування емульсії.

Результати проведених досліджень дозволяють рекомендувати до широкого застосування комбіновані методи обробки нафт і класифікувати їх як ресурсозберігаючі технології.

Список літератури

1. К. П. Алієв, О. Т. Багіров, Вибір параметрів хвильового впливу для інтенсифікації процесу руйнування емульсій нафт,// Известия вищих технічних навчальних закладів Азербайджану. - Баку: 2000, | 6, с. 30-36.