Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методы лабораторных испытаний деэмульгаторов для промысловой подготовки нефти. Лабораторный практикум
.pdf
Раствор частично диспергируемого деэмульгатора – неоднородный беловатый или белый с хлопьями или осадком.
Нерастворимые в воде деэмульгаторы выглядят как двухфазные
системы. Вода после контактирования с ними выглядит прозрачной,
а деэмульгатор распределяется в ней в виде нитевидных или рыхлых
хлопьев или образует отдельную фазу.
Вопросы
1. Сущность методики определения растворимости деэмульгатора в пла-
стовой воде.
2. Что такое диспергируемость?
3. Что такое эмульсия?
4. Что такое опалесценция?
5. Зачем определять растворимость деэмульгатора в пластовой воде?
Определение деэмульгирующей активности
при предварительном сбросе воды
Деэмульгирующую активность деэмульгаторов определяют на
естественных водонефтяных эмульсиях, отобранных из продуктивного пласта, являющегося типичным для данного нефтяного месторождения, и не содержащих деэмульгатора.
Деэмульгирующую активность деэмульгаторов для условий
предварительного сброса воды проводят в температурно-временных
режимах, характерных для конкретной дожимной насосной станции
(ДНС) или установки подготовки сброса воды (УПСВ). Содержание
остаточной воды в нефти должно соответствовать требованиям технологического регламента для исследуемого объекта, но не превышать 5–10 %.
Сущность метода заключается в добавлении к нефтяной эмульсии рассчитанного количества деэмульгатора и фиксировании выделившегося объема воды через определенный промежуток времени.
Цель работы – определение деэмульгирующей активности деэмульгатора.
51
Оборудование, реагенты, материалы:
– аппарат Дина – Старка;
– центрифуга лабораторная с числом оборотов не менее 3000
об/мин;
– термостат;
– отстойники Лысенко на 100 мл;
– микрошприц;
– пробирка центрифужная;
– толуол по ГОСТ 5789.
Подготовка к испытанию. Берут пробу водонефтяной эмульсии
(без деэмульгатора). При наличии в пробе свободной воды ее отделяют от эмульсии. Перед определением обводненности эмульсии ее
хорошо перемешивают и определяют в ней содержание воды методом Дина – Старка (см. лабораторную работу № 12 данного лабораторного практикума).
Проведение испытания:
1. Эмульсию разливают в градуированные отстойники по 100 мл
и при определенной температуре вводят рассчитанное количество деэмульгатора с помощью микрошприца.
2. Эмульсию тщательно перемешивают вручную в течение 1–3
минут.
3. Далее помещают эмульсию в термостат при определенной
температуре.
Оптимальное время отстоя обычно составляет 1–2 часа. Однако
в зависимости от конкретных условий оно может составлять от 10
минут до 5 часов и более.
4. Объем выделяющейся воды фиксируют через определенные
промежутки времени после достижения заданной температуры отстоя
в отстойниках. Перед замером допускается слабое перемешивание
проб стеклянной палочкой, опущенной немного ниже границы раздела фаз, а также использование кольца из тонкой проволоки для сбивания капель воды со стенок отстойника.
52
5. Также параллельно проводят «холостой» опыт. В данном слу-
.
100,
i
V
V
100
)(01,0
i
i
VV
VVW
чае эмульсию обрабатывают в тех же условиях без добавления деэмульгатора.
6. Значения остаточной обводненности определяют как экспери-
ментально (методом центрифугирования пробы, отобранной с середины нефтяной фазы), так и расчетным путем.
7. Экспериментальный способ. Для центрифугирования отобран-
ную пробу нефти разбавляют толуолом в соотношении 1 : 1, прогревают в течение 15–20 минут при температуре 80 °С и центрифугируют при скорости вращения ротора не менее 3000 об/мин в течение 20
минут. После чего фиксируют содержание воды в нефти. Для каждого конкретного месторождения возможен подбор условий – температуры, скорости, продолжительности прогрева и центрифугирования.
. Время, расход деэмульгатора и температуру отстаи-
вания назначает преподаватель перед началом лабораторной работы.
Обработка результатов. Количество отделившейся воды из водонефтяной эмульсии за определенный промежуток времени рассчитывают по формуле
W
=
(6.5)
где Vi – количество воды, отделившейся из эмульсии за определен-
ный промежуток времени, мл;
V
– количество воды, содержащейся в исходной водоне-
фтяной эмульсии, мл.
Содержание остаточной воды в эмульсии определяют из формулы
W
ост. воды
=
, (6.6)
где W
W
остаточное содержание воды в нефтяной фазе, %;
– начальная обводненность пробы эмульсии, %;
V объем пробы, взятой на деэмульсацию, мл;
Vi – объем воды, отделившейся из эмульсии за определенный
промежуток времени, мл.
53
Вопросы
1. Расскажите последовательность проведенного эксперимента.
2. С какой целью определяют деэмульгирующую активность деэмульгатора?
3. Как определяют содержание воды методом Дина – Старка?
4. Что такое центрифугирование?
5. Какое содержание воды в нефти допустимо?
6. Какие параметры необходимо знать, чтобы определить по формуле со-
держание остаточной воды в эмульсии?
Определение деэмульгирующей активности
при глубоком обезвоживании нефти
Достижение глубокого обезвоживания нефти, до остаточного содержания воды не более 0,5 %, на установках подготовки товарной
нефти осуществляется только в условиях повышенной температуры
и при использовании деэмульгатора.
Деэмульгирующую активность деэмульгаторов для условий подготовки товарной нефти определяют на естественных водонефтяных
эмульсиях, отобранных с общего потока, поступающего на ЦПС,
ЦППН, НПС и т. п. Качество нефти после установок глубокого обезвоживания должно соответствовать ГОСТ Р 51858-2002. Сбрасываемая вода, используемая как рабочий агент системы ППД, по качеству
должна удовлетворять ОСТ 39-225-88.
Окончательный выбор эффективного деэмульгатора осуществляется на основании результатов тестирования в условиях наиболее
приближенных к реальным, то есть с учетом гидродинамического
воздействия.
Сущность метода заключается в определении остаточной воды
в эмульсии расчетным или экспериментальным методом после добавления определенного количества деэмульгатора.
Цель работы – определение деэмульгирующей активности деэмульгатора при глубоком обезвоживании нефти.
54
Оборудование, реагенты, материалы:
– аппарат Дина – Старка;
– весы аналитические;
– центрифуга;
– мешалка с электроприводом;
– сушильный шкаф;
– колбонагреватель или электрическая плитка;
– термометр с ценой деления 0,5 °С;
– деэмульсер;
– отстойники Лысенко на 100 мл;
– цилиндры мерные стеклянные;
– микрошприц-дозатор на 10 мкл;
– центрифуга лабораторная с числом оборотов не менее 3000
об/мин;
– пробирка центрифужная на 10 мл;
– толуол по ГОСТ 5789.
Подготовка к испытанию. Берут пробу водонефтяной эмульсии
без деэмульгатора. При наличии в пробе свободной воды ее отделяют
от эмульсии. Определяют в ней содержание воды методом Дина –
Старка.
Проведение испытания:
1. Моделирование деэмульсации в реальном режиме проводят в
деэмульсере с терморубашкой (специальный лабораторный сосуддиспергатор с мешалкой и обогревом).
2. Пробу эмульсии тщательно перемешивают и помещают в де-
эмульсер в количестве 100–300 мл. Перемешивание осуществляют со
скоростью от 400 до 1000 об/мин в течение 10 минут при выбранной
температуре.
3. При перемешивании в эмульсию постепенно добавляют рас-
считанное количество деэмульгатора при помощи микрошприца.
4. Далее эмульсию переливают в отстойник. Данный отстойник
помещают в сушильный шкаф при определенной температуре (40–
45 °С) и на определенное время (60 мин).
55
5. Фиксируют объем выделяющейся воды в отстойнике. Перед
100
.
i
V
V
100
)(01,0
i
i
VV
VVW
замером допускается слабое перемешивание пробы стеклянной палочкой.
6. Также параллельно проводят «холостой» опыт. В данном слу-
чае эмульсию обрабатывают в тех же условиях без добавления деэмульгатора.
7. Значения остаточной обводненности определяют как экспери-
ментально (методом центрифугирования пробы, отобранной с середины нефтяной фазы), так и расчетным путем.
8. Экспериментальный способ. Для центрифугирования отобран-
ную пробу нефти разбавляют толуолом (нефрасом) в соотношении
1 : 1, прогревают в течение 15–20 минут при температуре 80 °С
и центрифугируют при скорости вращения ротора не менее 3000
об/мин в течение 20 минут. После чего фиксируют содержание воды
в нефти. Для каждого конкретного месторождения возможен подбор
условий – температуры, скорости, продолжительности прогрева
и центрифугирования.
. Время, расход деэмульгатора и температуру отстаи-
вания указывает преподаватель перед началом лабораторной работы.
Обработка результатов. Количество отделившейся воды из во-
донефтяной эмульсии за определенный промежуток времени рассчитывают по формуле
W
=
, (6.7)
где Vi – количество воды, отделившейся из эмульсии за определен-
ный промежуток времени, мл;
V
– количество воды, содержащиеся в исходной водоне-
фтяной эмульсии, мл.
Содержание остаточной воды в эмульсии определяют по формуле
W
ост. воды
где W
W
остаточное содержание воды в нефтяной фазе, %;
– начальная обводненность пробы эмульсии, %;
=
, (6.8)
56
V объем пробы, взятой на деэмульсацию, мл;
Vi – объем воды, отделившейся из эмульсии за определенный
промежуток времени, мл.
Эффективным деэмульгатором считается тот, который обеспечивает глубокое обезвоживание нефти (до 0,5 % остаточной воды)
в температурно-временных условиях объекта подготовки нефти.
Вопросы
1. Расскажите последовательность эксперимента.
2. С какой целью определяют деэмульгирующую активность деэмульгатора?
3. Как определяют содержание воды методом Дина – Старка?
4. Что такое центрифугирование?
5. Что такое глубокое обезвоживание нефти? Как его проводят?
6. Зачем параллельно проводить «холостой» опыт?
7. Как определить количество отделившейся воды из водонефтяной
эмульсии по формуле?
8
Совместимость деэмульгатора с промысловыми реагентами
Важным критерием использования деэмульгатора является его
совместимость с другими реагентами, используемыми в системе
«скважина – подготовка нефти» (ингибиторы коррозии, соле- и парафиноотложений и т. д.). Для этого сравнивают деэмульгирующую
способность анализируемого деэмульгатора в присутствии других
химреагентов и индивидуально.
Сущность метода заключается в добавлении к эмульсии рассчитанного количества деэмульгатора и химреагента и фиксировании
выделившегося объема воды и значения остаточной обводненности
через определенный промежуток времени.
Цель работы – определение совместимости деэмульгатора с используемыми химреагентами.
Оборудование, реагенты, материалы:
– аппарат Дина – Старка;
– центрифуга лабораторная с числом оборотов не менее 3000
об/мин;
57
– термостат;
– отстойники Лысенко на 100 мл;
– микрошприц;
– пробирка центрифужная;
– толуол по ГОСТ 5789.
Подготовка к испытанию. Берут пробу водонефтяной эмульсии
(без деэмульгатора). При наличии в пробе свободной воды ее отделяют от эмульсии. Перед определением обводненности эмульсии ее
хорошо перемешивают и определяют в ней содержание воды методом Дина – Старка.
Проведение испытания:
1. Эмульсию разливают в градуированные отстойники по 100 мл
и при определенной температуре вводят рассчитанное количество деэмульгатора и химреагента с помощью микрошприца.
2. Эмульсию тщательно перемешивают вручную в течение 1–3
минут.
3. Далее помещают эмульсию в термостат при определенной
температуре.
Оптимальное время отстоя обычно составляет 1–2 часа (в зависимости от условий оно может варьироваться от 10 минут до 5 часов
и более).
4. После достижения заданной температуры отстоя в отстойни-
ках фиксируют объем выделившейся воды через определенные промежутки времени. Перед замером допускается слабое перемешивание
проб стеклянной палочкой, опущенной немного ниже границы раздела фаз, а также использование кольца из тонкой проволоки для сбивания капель воды со стенок отстойника.
5. Также параллельно проводят «холостой» опыт. В данном слу-
чае эмульсию обрабатывают в тех же условиях без добавления деэмульгатора.
6. Значения остаточной обводненности определяют как экспери-
ментально (методом центрифугирования пробы, отобранной с середины нефтяной фазы), так и расчетным путем.
58
7. Экспериментальный способ. Для центрифугирования отобран-
.
100,
i
V
V
100
)(01,0
i
i
VV
VVW
ную пробу нефти разбавляют толуолом в соотношении 1 : 1, прогревают в течение 15–20 минут при температуре 80 °С и центрифугируют при скорости вращения ротора не менее 3000 об/мин в течение 20
минут. После чего фиксируют содержание воды в нефти. Для каждого конкретного эксперимента возможен подбор условий – температуры, скорости, продолжительности прогрева и центрифугирования.
. Время, расход деэмульгатора и температуру отстаивания согласовывают с преподавателем перед проведением лабораторной работы.
Обработка результатов. Количество отделившейся воды из водонефтяной эмульсии за определенный промежуток времени рассчитывают по формуле
W
=
(6.9)
где Vi – количество воды, отделившейся из эмульсии за определен-
ный промежуток времени, мл;
V
– количество воды, содержащейся в исходной водоне-
фтяной эмульсии, мл.
Содержание остаточной воды в эмульсии определяют из формулы
где W
W
W
ост. воды
остаточное содержание воды в нефтяной фазе, %;
– начальная обводненность пробы эмульсии, %;
=
, (6.10)
V объем пробы, взятой на деэмульсацию, мл;
Vi – объем воды, отделившейся из эмульсии за определенный
промежуток времени, мл.
Вопросы
1. В чем состоит идея определения совместимости деэмульгатора с про-
мысловыми химреагентами?
2. Какие химические реагенты используются в системе «скважина – под-
готовка нефти»? Каково их назначение?
3. Как определяют содержание воды методом Дина – Старка?
59
4. Что такое центрифугирование?
5. Как определить содержание воды в нефти экспериментальным методом?
6. Какие параметры необходимо знать, чтобы определить по формуле со-
держание остаточной воды в эмульсии?
9
Определение эффективности деэмульгатора. Bottle Test
Данный метод позволяет быстро и достоверно оценить эффективность разрушения эмульсий деэмульгаторами по следующим показателям:
– динамика выделения воды из эмульсии в свободную фазу (динамика разрушения эмульсии);
– качество выделяющейся воды;
– качество раздела фаз нефть – вода (присутствие или отсутствие
на границе раздела фаз промежуточного слоя – остаточной неразрушенной эмульсии);
– остаточное содержание воды в отстоявшейся нефти;
– агрегативное состояние остаточной воды в нефти.
Цель работы – определение эффективности деэмульгатора
по методу Bottle Test.
Оборудование, реагенты, материалы:
– стакан с носиком на 0,5–1 л для разлива эмульсии в бутылки;
– плоские отградуированные бутылочки на 150–200 мл с плотно
завинчивающимися крышками (пробками) для разлива и отстоя
эмульсии;
– бутылочки на 5–20 мл с плотно закрытыми крышками (пробками) для приготовления рабочих растворов деэмульгаторов;
– микрошприц;
– шприц (стеклянный или пластмассовый);
– роторная центрифуга с патронами для центрифужных пальчиков;
– набор центрифужных пальчиков с коническим носиком объемом по 12 мл;
– водяная баня с автоматическим регулированием температуры
в диапазоне 0–80 °С, с погрешностью 0,5 °С;
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]