Инициирование деэмульгирующих свойств реагентов физическими полями

к.т.н. Багиров О.Т., Келова И.Н.

АзНИПИнефть

В статье рассмотрены вопросы ресурсосбережения при операциях по подготовке нефти на промыслах. Проблема сокращения расходов деэмульгаторов является важнейшей экономической и экологической задачей позволяющей, наряду с экономией ресурсов, обеспечивать высокое качество подготавливаемой нефти. Незначительные затраты на инициирования процесса деэмульсации физическими полями, высокая технологичность проводимых операций и экологическая приемлемость позволяет рекомендовать для практических целей комбинированные методы обработки, позволяющие частично покрывать дефицит в дорогостоящих реагентах.Технологические операции по подготовке нефти к транспорту в настоящее время немыслимы без процесса деэмульсации нефтей химическими реагентами. В настоящее время промышленностью выпускаются различные деэмульгаторы, синтезированные из органических соединений. По характеру действия деэмульгаторы классифицируются на водо- и нефтерастворимые. С экологической точки зрения, применение водорастворимых деэмульгаторов ограничено ввиду того, что отделившаяся от эмульсии пластовая вода является носителем реагента, причем концентрация реагента-деэмульгатора в воде, как правило, превышает концентрацию этого реагента в общем объеме эмульсии. Относительно широко используются нефтерастворимые деэмульгаторы, а также реагенты с двойным характером действия. Эффективность применения того или иного вида реагента во многом определяется водосодержанием эмульсии, а устойчивость эмульсии помимо прочего, зависит от качественного состава нефтей. Ввиду этого технологический регламент, в части касающейся дозировки, водонефтяной системы реагентом часто не выдерживается и в зависимости от качественного состава нефти и количественного содержания компонентов углеводородной системы и воды, расход реагента изменяется.

Для стимулирования деэмульсирующих свойств реагентов, снижения их расхода и как следствие частичного покрытия дефицита в дорогостоящих реагентах ввозимых в республику, нами рассмотрена возможность использования комбинации реагента с физическими полями.

Возможность стимулирования свойств реагентов физическими полями позволяет также привлекать к процессу деэмульсации малоэффективные и в тоже время дешёвые и экологически приемлемые реагенты.

Синергетический подход к решению проблемы деэмульсации нефтей требует определения оптимальных условий и режимов проводимых процессов.

В качестве инициирующих процесс деэмульсации физических полей, нами рассмотрены магнитные поля различной напряженности, ультразвуковые волны в диапазоне частот 15-37кГц, виброполя с различными амлитудно-частотными характеристиками, лазерные лучи малой и средней интенсивности.

Экспериментальные исследования инициирующего влияния магнитных полей на процесс деэмульсации проводилось в следующей последовательности. Водонефтяные эмульсии дозировались различными добавками реагента, отбирались контрольные пробы и приготовленные растворы обрабатывались магнитным полем в узле омагничевания при расходных характеристиках потока соответствующих переходному режиму течения. Время обработки во всех исследованиях выдерживалась идентичной. После омагничевания водонефтереагентной смеси вновь изучалось время расслоения и глубина обезвоживания нефтей. Результаты исследования синергетического действия магнитных полей и реагента "Алкан" на процесс деэмульсации нефти из объекта эксплуатации "СальянОйла" при температуре 303 К представлены в таблице

Анализ результатов синергетического действия магнитных полей и химреагентов показывает, что эффективность такого вида воздействия во многом определяется составом нефти и начальным водосодержанием эмульсии, а операции по деэмульсации должны сопровождаться тщательным подбором к существующим условиям величины напряженности магнитного поля и концентрации реагента.

Экспериментальными исследованиями установлена возможность применения ультразвукового воздействия для стимулирования процесса деэмульсации нефтей хим. реагентами. Инициирующий эффект от ультразвукого воздействия связан с увеличением дисперсности системы и как следствие с повышение площади контактирующихся фаз.

С увеличением поверхности раздела в условиях генерирования ультразвуковых волн улучшаются условия доставки реагентами до границы раздела фаз, что способствует стимулированию процесса деэмульсации.

На рис. 1, 2 представлены результаты комбинированного воздействия с использованием различных реагентов.

Рис.1

Рис.2

Так например, в экспериментах 75%-ный эффект деэмульгирования по глубине обезвоживания реагентом дисольван достигается при дозировке 125 г/т. Этот же эффект при ультразвуковом воздействии может быть достигнут при добавке реагента в количестве 50 г/т. В этом случае сокращается расход реагента на 60%, что в условиях больших объёмов и д