В статье рассмотрены результаты исследования высоковязких эмульсий, состоящих из двух несмешивающихся жидкостей: нефти и воды. Выполнен анализ факторов, которые влияют как на вязкость таких эмульсий, так и на точку инверсии фаз. В процессе работы экспериментально установлено, что точка инверсии фаз находится в пределах обводненности продукции от 50 до 80 % и характеризуется наивысшими значениями вязкости водонефтяных эмульсий. Однако при определенных условиях, влияющих на дисперсную систему, данный диапазон обводненности может увеличиться до 85 %. Изучено влияние таких параметров, как плотность воды и нефти, вязкость нефти, интенсивность перемешивания, скорость сдвига жидкости, межфазное натяжение на границе раздела нефть – вода, кислотность (рН) водной фазы, на реологическое поведение дисперсных систем, смещение точки инверсии фаз и вязкость водонефтяных эмульсий. Получены зависимости динамической вязкости водонефтяных эмульсий от указанных факторов. Определены факторы, которые влияют на фазовую инверсию дисперсных систем и динамическую вязкость водонефтяных эмульсий. Выявлены критерии влияния данных факторов на смещение точки инверсии фаз эмульсий. Выведена эмпирическая формула, которая учитывает влияние смещения точки инверсии фаз в зависимости от разности плотностей нефти и воды. Представлены основные выводы о смещении фазовой инверсии, с помощью которых можно разработать алгоритмы принятия решений при прогнозировании точки инверсии фаз и динамической вязкости водонефтяных эмульсий как при добыче и транспортировке, так и при подготовке нефти.
Список литературы
1. Валиахметов Р.И., Здольник С.Е., Литвиненко К.В. Системный подход к выбору технологий предотвращения осложнений при скважинной добыче нефти // Инженерная практика. – 2016. – № 4.
2. Медведев В.Ф. Сбор и подготовка неустойчивых эмульсий на промыслах. – М.: Недра, 1987. ‒ 144 с.
3. Сахаров В.А., Мохов М.А. Гидродинамика газожидкостных смесей в вертикальных трубах и промысловых подъемниках. – М.: Изд-во «Нефть и газ», 2004. – 391 с.
4. Ngan K.H. Phase Inversion in dispersed liquid-liquid pipe flow // Ph.D. Thesis, Department of Chemical Engineering, University College London. – 2010.
5. Matar O.K., Hewiiitt G.F., Ortiz E.S. Phase Inversion in Liquid-Liquid Dispersions. – 2001. – https://fliphtml5.com/tghv/wfop
6. An Analysis of Oil/Water Flow Phenomena in Horizontal Pipes / S. Arirachakaran, K.D. Oglesby, M.S. Malinowsky [et al.] // SPE-18836. – 1989. – http://dx.doi.org/10.2118/18836-MS
7. Rheology of Heavy-Oil Emulsions / H. Alboudwarej, A. Shahraki [et al.] // SPE-97886-PA. – 2007. – DOI:10.2118/97886-PA.
8. Flow Patterns Transition Law of Oil-Water Two-Phase Flow under a Wide Range of Oil Phase Viscosity Condition / W. Wang, W. Cheng, K. Li [et al.] // Journal of Applied Mathematics. – 2013. – No. 8. – P. 1–8. – http://dx.doi.org/10.1155/2013/291217.
9. Odozi U.A. Three-phase gas/liquid/liquid slug flow: Ph.D. Thesis. – Imperial College, London, UK. – 2000.
10. Особенности формирования и разрушения водонефтяных эмульсий на поздней стадии разработки нефтяных месторождений / Р.З. Сахабутдинов, Ф.Р. Губайдуллин, И.Х. Исмагилов, Т.Ф. Космачева& – М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2005. – 324 с.
11. Faroughi S.A., Huber C. Crowding-based rheological model for suspensions of rigid bimodal-sized particles with interfering size ratios // Physical Review. – 2014. – No. 5. – DOI:10.1103/PhysRevE.90.052303
12. Ioannou K. Phase inversion phenomenon in horizontal dispersed oil/water pipeline flows: PhD Thesis. – London: University College London, 2006. – 377 p.
13. Nädler M., Mewes D. Flow Induced Emulsification in the Flow of two Immiscible Liquids in Horizontal Pipes // Int. J. Multiphase Flow. – 1997. – No. 23 (1). – P. 55–68.
14. Instruction Manual HAAKE Viscotester 550. – https://archive-resources.coleparmer.com/Manual_pdfs/98941-00,10.pdf
15. Кудинов В.И., Сучков Б.М. Интенсификация добычи вязкой нефти из карбонатных коллекторов. – Самара: Самарское кн. изд-во, 1996. – 440 с.
