Осложнения в нефтедобыче

эмульсий Южно-Ягунского (обводненность 56-70 %) и Ватьеганского (обводненность 56-71 %) месторождений путем однократ­ ного пропускания эмульсии из делительной воронки через индук­ тор экспериментального стенда (см. рис. 7.1). Затем эмульсию перемешивали в емкости в течение 2 мин (скорость мешалки 400 об/мин) и ставили на отстой при комнатной температуре. Расслоение определяли через 15, 30, 60 и 120 мин [183-185].

Результаты испытаний показали, что магнитная обработка постоянным магнитным полем не позволяет существенно разру­ шить исследуемую нефтяную эмульсию.

При магнитной обработке переменным полем с частотами 30-70 Гц и различными формами изменения напряженности глу­ бина обезвоживания эмульсии увеличилась на 10-12 %.

Таким образом, для разрушения нефтяных эмульсий предпоч­ тительней использование переменного магнитного поля. В даль­ нейшем исследования были направлены на оценку эффективности магнитной обработки совместно с традиционно применяемыми химическими реагентами — деэмульгаторами.

Для разрушения нефтяной эмульсии на Ватьеганском место­ рождении (обводненность 68 %) использовали деэмульгаторы ХПД-005 и Союз-A с удельным расходом 40 г/т. Величина удель­ ного расхода выбрана аналогично применяемым расходам на практике при подготовке нефти. Для обработки нефтяных эмуль­ сий на Южно-Ягунском месторождении использовали деэмульга­ торы марок ХПД и Союз-A с удельным расходом 40 г/т.

Результаты определения оптимальных параметров магнитно­ го поля при обработке эмульсии на Ватьеганском месторождении совместно с реагентом ХПД-005 (рис. 7.14) свидетельствуют, что наиболее высокий результат получен при обработке нефтяной эмульсии магнитным полем с импульсной формой изменения на­ пряженности и частотой 20-50 Гц.

Результаты исследования степени разрушенности эмульсии на Южно-Ягунском месторождении показали, что наиболее высо­ кий результат получен при обработке нефтяной эмульсии магнит­ ным полем с импульсной формой изменения напряженности (табл. 7.16, рис. 7.15).

При этом было установлено, что наилучший деэмульгирую-

Рис. 7.14. Эффективность магнитной обработки нефтяной эмульсии (Ватьеганское месторождение):

1 — знакопеременная; 2 — импульсная

Время, мин

Рис. 7.15. Динамика выделения воды из эмульсии обводненностью 56 % с деэмульгаторами марки ХПД и Союз-А:

без магнитной обработки: 1 — ХПД; 2 — Союз-A; после обработки магнитным полем (30 Гц) с импульсной формой изменения напряжен­ ности: 3 — ХПД; 4 — Союз-А

Количество выделившейся воды и содержание остаточной воды в обработанной магнитным полем нефтяной эмульсии

______________ (Южно-Ягунское месторождение)______________

щий эффект проявляется при добавлении реагентов до проведе­ ния магнитной обработки нефтяных эмульсий.

С целью снижения расхода деэмульгатора как одного из са­ мых дорогостоящих реагентов оценили эффективность деэмуль­ гатора ХПД при воздействии переменного магнитного поля с тре­ угольной формой изменения напряженности и частотой 30 Гц (рис. 7.16). Эффективность деэмульгатора ХПД без магнитной об­ работки при содержании 40 г/т нефти составила 41 %.

Время, мин

Рис. 7.16. Динамика выделения воды при разных концентрациях (г/т) деэмульгатора марки ХПД:

без магнитной обработки: 1 — 20; 2 — 30; 3 — 40; 4 — 50; после магнитной обработки: 5 — 20; 6 —30; 7 — 40; 8 — 50

После магнитной обработки эффективность деэмульгатора составила 68 % при содержании 40 и 30 г/т нефти, 84 % — при содержании 20 г/т нефти.

7.4.2. Нефтяные эмульсии Арланского и Волковского месторождений

Исследование влияния магнитной обработки на время рас­ слоения и динамики отстоя нефтяных эмульсий Арланского (Вятская площадь) и Волковского месторождений проводили на четырех пробах: № 1 — скважина № 1522 Волковского месторож­ дения, обводненность 62 %; № 2 — скважина № 1590 Волковского месторождения, обводненность 51 %; № 3 — скважина № 6590 Вятской площади Арланского месторождения, обводненность 63 %; № 4 — скважина № 6590 Вятской площади Арланского месторож­ дения, обводненность 70 %. Физико-химические свойства Нефти Волковского и Арланского (Вятская площадь) месторождений представлены в табл. 7.17.

Физико-химические свойства нефти Волковского и Арланского (Вятская площадь) месторождений

Обработку эмульсий проводили магнитным полем с частотой 10, 20, 30, 40 и 50 Гц. Форма изменения напряженности магнитно­ го поля — прямоугольная. Для проб № 1 и 2 использовали деэмульгатор СНПХ-4410 (удельный расход 30, 40 и 100 г/т нефти), для проб № 3 и 4 — деэмульгатор СНПХ-4705 (удельный расход 60-100 г/т нефти). Дозирование деэмульгатора производи­ ли до обработки эмульсии.

Результаты исследований (рис. 7.17-7.19) показали, что наи­ больший эффект деэмульгатор проявляет при обработке проб № 1 и 2 магнитным полем напряженностью 30 кА/м со знакоперемен­ ной формой изменения при частоте 30 Гц [186, 187].

Степень обезвоживания пробы № 1 увеличивается на 15 % при использовании деэмульгатора в количестве 100 г/т нефти. При удельном расходе деэмульгатора СНПХ-4410 40 г/т нефти степень обезвоживания пробы № 1 увеличивается на 48 %. В ре­ зультате воздействия магнитного поля с частотой 30 Гц и знако­ переменной формой изменения напряженности на пробу № 2 сте­ пень обезвоживания повышается на 15 % при удельном расходе деэмульгатора 30 г/т нефти.

Рис. 7.19. Динамика выделения воды из пробы № 2 с деэмульгатором СНПХ-4410 (удельный расход 30 г/т) при обработке магнитным полем с частотой (Гц):

1— без магнитной обработки; 2 — 10; 3 — 20; 4 — 30; 5 — 40; б— 50

Испытания эффективности деэмульгатора в зависимости от его удельного расхода (рис. 7.20 и 7.21) под воздействием магнит­ ного поля показали, что расход деэмульгатора СНПХ-4410 для нефтяных эмульсий Волковского месторождения снижается на 15-25 % при сохранении динамики отстоя на прежнем уровне. Оп­ тимальный расход деэмульгатора при воздействии магнитного поля на пробах № 1 и 2 составляет 40 г/т нефти.

Известно, что применение деэмульгаторов позволяет снизить вязкость нефтяных эмульсий и уменьшить гидравлические потери в трубопроводе, разрушая при этом эмульсию. На пробах нефтя­ ной эмульсии № 3 и 4 определяли вязкость нефтяного слоя, время расслоения и динамику отстоя эмульсии (табл. 7.18). Замеры вяз­ кости проводили в соответствии с ГОСТ 33-82 "Метод определе­ ния кинематической и расчет динамической вязкости"

При частоте магнитного поля 30 Гц и добавлении деэмульга­ тора СНПХ-4705 (100 г/т нефти) вязкость нефти снижается на 20 % (с 35,3 до 27,0 сСт) через 1 ч после обработки.

Количество выделившейся воды,

Время, мин

Рис. 7.20. Динамика выделения воды из пробы № 1 при различных удельных расходах деэмульгатора (г/т):

без магнитной обработки: 1 — 30; 2 — 40 ; 5 — 50; после магнитной обработки: 4 — 30; 5 — 40; 6 — 50

Количество выделившейся воды, %

Рис. 7.21. Динамика выделения воды из пробы № 2 при различных удельных расходах деэмульгатора (г/т):

без магнитной обработки: 1 — 30; 2 — 40; 1 — 50; после магнитной обработки: 4 — 30; 5 — 40; 6 — 50

Таблица 7.18

Изменение вязкости и количество выделившейся воды на пробе № 3 под воздействием магнитного поля

Испытаниями по снижению удельного расхода деэмульгато­ ра СНПХ-4705 при использовании магнитной обработки на про­ бе № 4 (результаты приведены в табл. 7.19) показано, что вязкость нефтяной фазы при магнитной обработке снижается на 30 % (с 43,3 до 31,0 сСт) через 2 ч.

При использовании переменного магнитного поля расход деэмульгатора СНПХ-4705 может быть снижен на 20 % с сохране-

Таблица 7.19

Изменение вязкости и количество выделившейся воды на пробе № 4 при различных концентрациях деэмульгатора СНПХ-4705

при частоте магнитного поля 30 Гц

нием динамики отстоя и вязкости нефтяной фазы. Таким образом, при магнитной обработке обводненность нефтяной фазы допол­ нительно снижается на 4-5 % (отстой воды через 3 ч составил 41 % без обработки и 45 % при магнитной обработке на пробе № 1, 45 % без обработки и 52 % после обработки — на пробе № 2). Средняя скорость расслоения увеличивается на 50 % (время максимального расслоения без магнитной обработки — 3 ч, при обработке — 1,5 ч, а отстой водной фазы за 30 мин составил 4 и 7 % соответственно на пробе № 1).

В ходе проведенных испытаний обработанной магнитным полем эмульсии из скважины № 8469 АГЗУ-77 (обводненность 55 %) ЦДНиГ № 2 Вятской площади Арланского месторождения с деэмульгатором СНПХ-7912 (табл. 7.20) визуально отмечено, что выделившаяся вода при проведении обработки деэмульгато­ ром и магнитным полем с импульсной формой изменения напря­ женности заметно чище воды, полученной в результате примене­ ния только деэмульгатора.

Таблица 7.20

Результаты испытаний по определению влияния магнитной обработки на процесс расслоения эмульсии скважины № 8469

Количество выделившейся воды (%) Частота и форма изменения через (мин)

магнитного поля