Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
СПСП.doc
Скачиваний:
231
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
1.4 Mб
Скачать

92. Понятие о нефтяных эмульсиях. Основные свойства нефтяных эмульсий.

Нефтяная эмульсия – механическая смесь и пластовой воды нерастворимых друг в друге и находящихся в мелкодисперсном состоянии.

В пласте и на забое скв. эмульсии отсутствуют. Они образуются в стволе скв. При добыче Н глубинными насосами на образование эмульсии влияют:

  • число ходов в минуту и длина хода плунжера;

  • размеры приемных и выкидных клапанов;

  • наличие газа в насосе.

В фонтанных и компрессорных скв. уменьшается Р и интенсивно выдел-ся газ, в следствии чего жидкость интенсивно перемешивается.

Особо стойкие эмульсии образуются при компрессорном способе, когда рабочим агрегатом явл-ся воздух. При эксплуатации ЭЦН могут образовываться трудноразрушаемые эмульсии. Различают 2 фазы эмульсий: внутреннюю и внешнюю. Жидкость, в кот-й размещаются мельчайшие капли другой жидкости, наз-ся дисперсной средой (внешней сплошной фазой). Жидкость, распределенная в дисп-й среде в виде мелких капелек – дисп-я фаза (внутренняя, разобщенная фаза).

Эмульсия прямого типа – Н в виде мелких капелек в воде («Н в В»).

Эм-я обратного типа – В в виде мелких капелек в Н («В в Н»).

Эм-и Н в В смешиваются с водой в любых соотношениях и они хорошо электропроводны. Эм-и В в Н смешиваются только с УВ жидкостью и они низкой электропроводности.

Физико-химические св-ва нефтяных эмульсий

Дисперсность эмульсий – степень раздробленности дисперсной фазы (ДФ) в дисперсной среде (ДС). Размеры капелек ДФ: 0,1-100 мкм.

Монодисперсные системы – капли одного размера. Полидисперсный – разного размера. Нефт-е эм-и полидисперсны.

Уд-я поверхность дисперсной системы равна отношению суммарной поверхности S к объему дисперсной фазы:

Вязкость эмульсий .

Т.о вязкость нефтяных эм-й (НЭ) не обладает аддитивными свойствами.

Вязкость НЭ зависит от:

  • вязкости Н;

  • Т, при которой образовалась эм-я;

  • обводненности W;

  • степени дисперсности.

В НЭ μэ изменяется в зависимости от градиента скорости. В этом случае μэ называют кажущейся вязкостью.

Вязкость НЭ опред-ся только в лабораторных условиях.

Плотность эм-и.

ρн и ρв – плотность нефти и воды;

g – содержание В и растворенных солей в эм-и (% весовых);

g0содержание чистой воды в эм-и (% весовых);

V – объем В, Н, смеси;

х – содержание растворенных солей в воде (%).

Электрические св-ва эм-й.

Н и В в чистом виде – диэлектрики. При наличии растворенных солей или кислот в В электропроводность увеличивается в десятки раз. Экспериментально установлено, что в НЭ, помещенных в эл. поле капли воды располагаются вдоль силовых линий, что приводит к резкому увеличению эл-ти этих эм-й. Это происходит в результате того, что капли воды имеют диэл-ю проницаемость в 40 раз больше, чем капли нефти.

93. Установки подготовки нефти. Схема. Основные составляющие установки.

1) Технологическая схема УПН (обезвоживание, обессоливание, сепарация) с блочным оборудованием.

Работает эта установка следующим образом. Нефть, газ и вода с промысла по сборному коллектору 1 вначале поступают в смеситель 2, из которого направляются в коллектор-гаситель пульсаций 3. Из коллектора-гасителя 3 нефть и пластовая вода поступают в блочную автоматизированную сепарационную уста­новку с предварительным сбросом воды (БАС) 4, а газ отводится из этих аппаратов через регулируемый штуцер 11 и регулятор давления «до себя» 12 в эжектор 15. Из БАС 4 зна­чительно обезвоженная нефть под собственным давлением посту­пает через смеситель в теплообменники 6, в которых она на­гревается за счет горячей нефти, идущей по линии 13 из сепарато­ров-деэмульсаторов 9. Предварительно нагретая в теплообменниках 6 нефть, содер­жащая небольшой процент воды (3—5%), сначала поступает в каплеобразователь 7 для укрупнения капель воды (коалесценции), затем смесь воды с нефтью направляется в от­стойник 8 для окончательного отстоя. Оттуда нефть направляют в сепараторы-деэмульсаторы 9, где она дополнительно нагревается (от 40 до 80° С) в зависимости от стойкости эмульсии. После сепараторов-деэмульсаторов 9 горячая нефть последова­тельно проходит: линии 13, теплообменники 6, регулируемые штуцеры 11 и поступает в концевые сепараторы 14, откуда само­теком направляется в два попеременно работающих герметизиро­ванных резервуара 16. Из резервуаров 16 нефть забирается под­порным насосом 17 и подается на автоматизированную установку 18 «Рубин-2» для измерения количества и качества товарной неф­ти. Если нефть окажется некондиционной (воды >0,1%, солей >40 мг/л), то автоматически закрывается кран 20 и открывается кран 19, и эта нефть снова поступает через распределительный коллектор 10 и смесители 26 в сепараторы-деэмульсаторы 9 и доводится в них до нужной кондиции. Кондиционная нефть при закрытом кране 19 и открытом кране 20 поступает в парк товар­ных резервуаров 21, из которых забирается насосами 22, установ­ленными на головных сооружениях, и подается по магистрально­му нефтепроводу на НПЗ. Газ, выделившийся из нефти в сепара­торах-деэмульсаторах 9, поступает в газопровод перед регулято­ром давления «до себя» 12 и направляется в эжектор 15.