Тема: Нафтові емульсії.

План:

1. Склад, коротка характеристика та класифікація нафтових емульсій.

2. Дисперсне середовище.

3. Дисперсна фаза.

1. При витісненні нафти водою із продуктивних пластів в продукції свердловин на певному етапі неминуче з’являється вода. Рухаючись по пласту, вода змішується с нафтою, яка поступає з ще не обводнених інтервалів пласта. При сумісному русі в пласті, свердловині, поверхневих комунікацій водонафтова суміш постійно та інтенсивно змішується. В результаті змішування краплі нафти і води подрібнюються (диспергуються). На поверхні крапель адсорбуються вміщуючи в нафті поверхнево – активні компоненти, кристали парафіну, механічні домішки, утворюючи що бронює оболонку, яка перешкоджає злиттю крапель між собою. Результатом диспергування і адсорбції являється нафтова емульсія.

В емульсіях прийнято виділяти 2 фази: зовнішню і внутрішню. Рідина, в якій розміщуються краплі іншої рідини називаються дисперсним середовищем (зовнішньою, суцільною фазою), а рідина, яка знаходиться у вигляді мілких крапель в дисперсному середовищі, - дисперсною (внутрішньо роз’єднаною) фазою.

По характеру дисперсної фази і дисперсного середовища нафтові емульсії поділяються на прямого типу (нафта в воді), якщо дисперсною фазою являється нафта і навпаки (вода в нафті), якщо дисперсна фаза – вода. В свердловинах промислових комунікаціях частіше утворюються емульсії зворотного типу.

Більш важливі показники властивості емульсій – їх щільність, в’язкість, дисперсність, стійкість. Щільність нафтових емульсій визначається щільністю нафти і води і легко може бути розрахована по пайовому вмісту фаз. Дисперсність емульсій характеризуються розподілом в ній крапель дисперсної фази різного розміру. Чим більше щільність нафти, тим більше в ній поверхнево – активних компонентів, чим менше поверхневий натяг на кордоні нафти і води. Стійкість емульсії багато в чому залежить від їх дисперсності. Більш стійкі емульсії вміщують краплі розміром 0,1- 20мкм. В’язкість емульсій залежить не тільки від властивості нафти і води і їх кількісного співвідношення, але і від дисперсної емульсії, що утворюються при видобуванні. Нафтоемульсії в наслідок їх високої в’язкості і складності руйнування ускладнюють процеси транспорту і підготовки нафти на промислі.

2. Дисперсне середовище.

Рідина, в якій розміщуються краплі іншої рідини називається дисперсне середовище (зовнішньою, суцільною фазою).

2. Дисперсна фаза.

Рідина, яка знаходиться у вигляді мілких крапель в дисперсному середовищі, - дисперсною (внутрішньою, роз’єднаною) фазою.

По характеру дисперсної фази і дисперсного середовища нафтові емульсії поділяються на прямого типу (нафта в воді), або дисперсною фазою являється нафта і навпаки (вода в нафті), якщо дисперсна фаза – вода. В свердловинах і промислових комунікаціях частіше утворюються емульсії зворотного типу.

Тема: Пластова енергія і сили, що діють у покладах.

План

1. Енергія напору пластової води.

2. Енергія стиснутого газу.

3. Сили опору руху нафти по пласту.

1. Джерелами енергії, яка забезпечує рух рідин і газів в продуктивних пластах, являється особиста пластова енергія системи і енергія, що подається ззовні, головним чином нагнітання в пласти під високим тиском рідин і газів.

Пластова енергія родовищ нафти і газу виявляється в різних формах, головні з яких – енергія напору крайових та підошовних вод, енергія стиснутого газу, першочергово розчиненого в нафті і воді і що виділився в вільний стан при зниженні тиску, пружна енергія стиснутих порід і рідин, гравітаційна енергія.

Пластова енергія затрачається на виконання роботі по переміщенню рідин і газів в пласті і підйому їх на поверхню. Основна її частина витрачається на подолання сил внутрішнього тертя, виникаючих при русі рідин і газових фаз відносно один одного.

Частина пластової енергії затрачається на подолання сил інерції, які проявляються при фільтрації рідин і газів з високими швидкостями. В поровому просторі складної структури, швидкість часток рідини і газу, які проходять через звуження і розширення порових каналів, постійно збільшуються та зменшуються. Інерційна складова втрат пластової енергії прямо пропорційна на щільність рідин і газу до квадрату швидкості руху.

Визначена частина пластової енергії витрачається на рух рідин і газу в стволі свердловини, підйом їх на поверхню по внутрішньопромисловим комунікаціям в період фонтанної експлуатації свердловин.

2. Енергія стиснутого газу. В нафтових покладах с великою газовою шапкою діють сили, які викликаються напором і розширенням стиснутого газу. Тиск газу, який знаходиться в газовій шапці, передається на дзеркало газонафтового контакту, а отже, і на весь об’єм нафти в покладах.

В газових пластах рух газу виконується під дією сил, які виникають при розширенні газу одночасно зі зниженням пластового тиску. При цьому може утворитися також натиск крайових або підошовних вод, що підпирає газ знизу.

При слабкому повідомленню пористого простору нафтових покладів з водонасиченою зоною пласта руху нафти в ній відбувається в основному під дією сил, виникаючі при виділення з нафти розчиненого газу і його розширення.

3. В процесі фільтрації рідин через пористе середовище виникають сили опору його руху; на подолання цих сил затрачається частина пластової енергії. Головний опір утворюється силами тертя всередині рідини і силам тертя рідин об стінки порових каналів. Величина цих сил залежить в головному від в’язкості рідин і від розмірів порових каналів, тобто. від проникності пор пластів. Чим вище в’язкість нафти і нижче проникність порід, тим більше пластової енергії витрачається на рух нафти по пласту. Тому для покладів, які вміщують в’язку нафту і складених слабопроникними породами, характерні низькі дебети свердловин.

Допоміжне подолання руху нафті утворюються бульбашками газу, коли вони виділяються на нафті усередині покладу. Бульбашки газу, які знаходяться в порових каналах, закупорюють їх і заважають руху нафти. Тому рух газонафтової суміші в пористому середовищі відбувається з великими втратами, чим рух однорідної рідини.