31. Нефтяные эмульсии. Их классификация.

Нефтяные эмульсии – это механическая смесь нефти и пластовой воды, нерастворимых друг в друге и находящиеся в мелкодисперсном состоянии. В нефтяных эмульсиях принято различать две фазы – внутреннюю и внешнюю. Внутренняя называется дисперсной фазой, и она разобщена, а внешняя называется дисперсионной средой, представляющей собой сплошную неразрывную фазу. Нефтяные эмульсии делятся на два больших класса: 1) эмульсии первого рода или прямые, когда капельки нефти, являющиеся дисперсной фазой, равномерно или неравномерно размещены в воде – дисперсионной среде. Такие эмульсии называются «нефть в воде» и условно обозначаются Н/В (рисунок а). 2) эмульсии второго рода или обратимые, когда капельки воды – дисперсная фаза равномерно или неравномерно размещены в нефти, являющейся дисперсионной средой. Такие эмульсии называются «вода в нефти» и условно обозначаются В/Н (рисунок б)

а б

1- дисперсионная среда; 2- дисперсная фаза

рисунок 1 – Дисперсные системы (эмульсии).

Часто нефтяные эмульсии классифицируют также по концентрации дисперсной фазы в дисперсионной среде, и в связи с этим они подразделяются на три типа: разбавленные, концентрированные и высококонцентрированные

32. Роль естественных эмульгаторов ПАВ в образовании нефтяных эмульсий.

В нефти и пластовой воде, поднимаемых на поверхность, всегда содержаться вещества в растворенном состоянии, которые способствуют образованию и стойкости нефтяных эмульсий. Вещества, содержащиеся в нефти (асфальтены, нафтены, смолы, парафины) и пластовой воде (соли, кислоты) и оказывающие существенное влияние на образование и стойкость эмульсий, называются естественными эмульгаторами, или естественными поверхностно- активными веществами (ПАВ).

Характерной особенностью строения молекул естественных ПАВ является их дифильность, т.е. строение молекул, состоящей из двух частей - полярной группы (воды) и неполярного углеводородного радикала. Полярная группа ПАВ (гидрофильная) взаимодействует с водой, а неполярная (гидрофобная) – с нефтью. Таким образом, образование эмульсий (прямой или обратной) зависит от того, чего больше находится в естественных молекулах ПАВ – полярных или неполярных групп. Если в естественных молекулах ПАВ содержится больше полярной группы, то образуется эмульсия прямого типа – нефть в воде, если же в этих ПАВ больше содержится неполярной группы, то образуется эмульсия обратного типа – вода в нефти.

33. Способы разрушения нефтяных эмульсий.

Существуют следующие основные методы разрушения нефтяных эмульсий: внутритрубная деэмульсация (путевая); гравитационный отстой; центрифугирование; фильтрация через твердые пористые тела; термохимическая подготовка нефти; электродегидрование. Внутритрубная (путевая) деэмульсация. Разрушение нефтяной эмульсии происходит в трубах на пути движения по стволу скважины, выкидной линии и сборному коллектору вплоть до УПН. Принцип внутритрубной деэмульсации очень прост и состоит в следующем. В межтрубное пространство эксплуатационных скважин или в начало сборного коллектора дозировочном насосом (15…20 г на 1 т нефтяной эмульсии) подается деэмульгатор, который сильно перемешивается с этой эмульсией в процессе ее движения до УПН и разрушает ее. Гравитационный отстой происходит за счет разности плотностей пластовой воды (1010…1200 кг/м) и нефти (790…950 кг/м) в герметизированных отстойниках и сырьевых резервуарах. Термохимическая подготовка нефти основана на использовании ПАВ и теплоты. В настоящее время около 85% всей добываемой нефти обрабатывается на термохимических установках, к преимуществам которых относятся предельная простота установки (теплообменник, отстойник и насос). Для разрушения нефтяных эмульсий широко применяются различные деэмульгаторы – поверхностно- активные вещества (ПАВ), обладающие большой интенсивностью, чем эмульгаторы. Основное назначение деэмульгаторов – вытеснить с поверхностного слоя капель воды эмульгаторы – естественные ПАВ, содержащиеся в нефти и воде. Вытеснив с поверхностного слоя капель воды природные эмульгирующие вещества, деэмульгатор образует гидрофильный слой, в результате чего капельки воды при столкновении сливаются в более крупные капли и оседают. Чем эффективнее деэмульгатор, тем больше он снижает прочность защитных оболочек у капель и тем интенсивнее разрушается эмульсия. Нашли применение такие деэмульгаторы, как СНПХ-4315, 4410, 4460, ДИН-8 и СОНДЕМ-4401 предназначенные для эффективного разрушения водонефтяных эмульсий в процессе добычи, сбора, транспорта и промысловой подготовки нефти