Коммунарского месторождения

Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:

«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»

Консорциум « Н е д р а »

114

В среднем нефть состоит из 84-86 % углерода и 11-14 % водорода. Так же, в ней, в небольших количествах,

содержится сера, кислород и азот, и в ничтожных (виде микрокомпонентов) – хлор, йод, фосфор, мышьяк, калий,

натрий, кальций, магний.

Вместе с тем следует отметить наличие сернистых соединений, которые считаются, как правило, вредными примесями нефти, так как они корродируют метал, или в процессах переработки либо дальнейшего использования могут вступать в реакцию с другими веществами с образованием корродирующих соединений.

Кислород в нефти обычно входит в состав так называемых нафтеновых кислот, имеющих практическое значение.

Смолистые вещества нефти, полностью состоят из сернистых, кислородных, азотистых соединений. Как правило, в

нефти присутствуют также сероводород.

Физические свойства нефти оцениваются обычно по следующим основным параметрам:

Плотность нефти – отношение ее массы к объему при температуре 20 .C и атмосферном давлении от 700 до 1000

кг/м3;

Вязкость – свойство любой жидкости, в том числе и нефти, оказывать при движении сопротивление перемещению ее частиц относительно друг друга, т.е. характеризует подвижность жидкости.

Попутный углеводородный газ - представляет собой смесь предельных углеводородов состава CnH2n+2, в которой содержится метан, этан, пропан, бутан и иногда пары боле тяжелых углеводородов. Часто в состав природного газа входит азот N2 (иногда в больших количествах до 40 % и более по объему), углекислота CO2, сероводород Н2S, и редкие газы.

Консорциум « Н е д р а »

115

В газе, газовых и газоконденсатных месторождений обычно преобладает метан; его доля составляет 98 %; В

нефтяном же попутном газе доля метана обычно намного меньше, зато увеличивается доля более тяжелых углеводородов – этана, пропана, бутана.

Состав газовых смесей выражается виде массовой, объемной или молярной долей компонентов в процентах.

Состояние газа характеризуется давлением P, температурой T, и объемом V.

Соотношение между этими параметрами определяется законами газового состояния (Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и др.), которые имеют чрезвычайно большое значение в технологии добычи и транспортировки нефти и газа.

Однако следует заметить, что состояние реальных и идеальных газов в определенных условиях значительно разнятся.

Физические свойства природных углеводородных газов оцениваются обычно по следующим основным параметрам:

Плотность газа – величина, равная отношению массы газа к объему. За относительную плотность газа принимают число, показывающее, во сколько раз масса данного газа, заключенная в определенном объеме при данном давлении и температуре, больше или меньше массы сухого воздуха, заключенного в том же объеме при нормальных условиях. Чем

«жирнее» газ, т.е. чем больше он содержит тяжелых компонентов, тем больше его плотность.

Растворимость газов в нефти - определяет зависимость между молярной долей растворенного вещества и парциальным давлением пара под растворителем при постоянной температуре. Исходя из этого, растворимость газа в жидкости при данной температуре прямо пропорциональна давлению.

Давление насыщения нефти газом – называют давление газа, находящегося в термодинамическом равновесии с пластовой нефтью. Если давление, оказываемое на пластовую нефть, становится ниже давления насыщения, то из нефти

Консорциум « Н е д р а »

116

начинает выделятся растворенный газ. Нефть, находящаяся в пласте при давлении выше давления насыщения называется недонасыщенной. Если давление насыщения равно пластовому давлению, то пластовая нефть называется насыщенной.

Газовый фактор – количество газа, приведенное к атмосферному давлению (в м3), приходящееся на 1 т. нефти.

Пластовая вода – сильно минерализованная вода, извлекаемая на поверхность из разрабатываемых залежей вместе с нефтью. Такие воды обычно содержат в растворе различные соли, поэтому их плотность больше единицы.

Физические свойства пластовой воды оценивается обычно по следующим основным параметрам:

Растворимость углеводородных газов в воде - определяет зависимость между молярной долей растворенного вещества и парциальным давлением пара под растворителем при постоянной температуре. Исходя из этого,

растворимость газа в жидкости при данной температуре прямо пропорциональна давлению. Следует заметить, что растворимость газов в воде по сравнению с растворимостью в нефти весьма мала.

Растворимость газов в воде возрастает с увеличением давления и уменьшается с ростом температуры. С

увеличением минерализации воды растворимость газа в ней уменьшается.

Вязкость воды – на значение вязкости воды большое влияние оказывает температура. С ее увеличением вязкость снижается.

Электропроводность пластовой воды – зависит от степени их минерализации – увеличивается с увеличением минерализации и температуры воды.

Поверхностное натяжение воды – имеет очень важно значение, с точки зрения ее вымывающей способности. Чем меньше поверхностное натяжение воды, тем лучше она вытеснят нефть из пласта. Наименьшее поверхностное

Консорциум « Н е д р а »

117

натяжение имеют щелочные воды, так как они содержат поверхностно-активные вещества (ПАВ) – органические кислоты и основания.

Нефтяная эмульсия – трудноразделимая смесь пластовой воды, нефти. В большинстве случаев при добыче и подготовке нефти приходится иметь дело с эмульсиями типа «Вода в нефти». Отличительной особенностью их является то, что вода в виде мельчайших капелек располагается внутри нефти.

Нефтяные эмульсии обладают высокой стойкостью, которая обуславливается рядом факторов, препятствующих слиянию, укрупнению и осаждению отдельных капелек воды: большой раздробленностью капелек воды, т.е. их высокой дисперсностью; влиянием содержащихся в нефти эмульгаторов – смол, асфальтенов, парафина, глин и др. веществ,

которые, накапливаясь на границе раздела капель воды с нефтью, обволакивают их и образуют своего рода защитную пленку.

Обводненность нефти, или содержание в ней воды, выражается в процентном отношении воды к весу всей жидкости (нефть + вода). Кроме воды, в нефтяной эмульсии так же содержатся мельчайшие кристаллики солей, которые находятся в ней во взвешенном состоянии. Количество этих солей учитывается в весовых единицах (мг/л).

Характеристики нефти, попутного газа и пластовой их приведены в табл. 8.1.

Таблица 8.1

Характеристика исходного сырья и изготовляемой продукции

Консорциум « Н е д р а »

118

Консорциум « Н е д р а »

119

Продолжение таблицы 8.1

Консорциум « Н е д р а »

120

Консорциум « Н е д р а »

121

Продолжение таблицы 8.1

Консорциум « Н е д р а »

122

Готовой продукцией УПСВ «Бариновская» является разгазированная нефть и попутный газ.

Характеристика применяемых реагентов

Для ращрушения водонефтяных эмулсьсий, а так же для улучшения транспортных свойств в качестве вспомогательных материалов используется деэмульгаторы: Реапок-4В и Нордэк 323.

Физико-химические свойства применяемых деэмульгаторов приведены в табл. 8.2.

Таблица 8.2

Физико-химические свойства применяемых деэмульгаторов

Консорциум « Н е д р а »