Методы оценки времени удерживания водонефтяной эмульсии

UDK: 622.276.8
DOI: 10.24887/0028-2448-2022-3-88-92
Ключевые слова: водонефтяная эмульсия, обезвоживание нефти, скорость осаждения капель, время удерживания, установка подготовки нефти (УПН)
Авт.: И.Р. Долгов (АО «ТомскНИПИнефть»), И.В. Литвинец (АО «ТомскНИПИнефть»), к.х.н., И.С. Щеголева (АО «ТомскНИПИнефть»), С.А. Киселев (АО «ТомскНИПИнефть»), к.х.н., Д.С. Полубоярцев (АО «ТомскНИПИнефть»), к.т.н., С.А. Польшаков (АО «Востсибнефтегаз»)

В статье представлено сравнение результатов оценки времени удерживания промысловой водонефтяной эмульсии в отстойных зонах аппаратов на первой и второй ступенях обезвоживания двух установок подготовки нефти: УПН-1 и УПН-2 – одного из месторождений Восточной Сибири. Оценка выполнялась на основании: стандартов нефтяных компаний с учетом физико-химических свойств нефти; результатов моделирования процесса разрушения водонефтяной эмульсии в рамках лабораторных исследований; расчета, выполненного на проектные показатели; параметров текущего режима эксплуатации действующих объектов. Рассмотрены преимущества и недостатки каждого из способов оценки времени удерживания. Процесс разрушения водонефтяной эмульсии в лабораторных условиях смоделирован посредством методики Bottle Test. Расчет среднего диаметра капель дисперсной фазы на входе и выходе аппаратов и требуемого времени удерживания на первой и второй ступенях обезвоживания УПН выполнен на основании физико-химических свойств водонефтяной эмульсии, гидродинамических параметров потока, а также существующих эмпирических и полуэмпирических зависимостей. На основе сравнения времени удерживания, полученного экспериментальным и расчетным способами, с текущими технологическими режимами работы УПН-1 и УПН-2 сделано заключение о возможности применения каждого из способов при проектировании объектов подготовки нефти. В результате сделан вывод, что моделирование процесса разделения эмульсии в лабораторных условиях на в настоящее время является наиболее достоверным способом прогнозирования технологических условий, необходимых для подготовки нефти, а расчетный способ является перспективным и может быть применен при условии включения в расчет процессов укрупнения капель дисперсной фазы.

Список литературы

1. McLean J., Kilpatrick P. Effects of Asphaltene Aggregation in Model Heptane-Toluene Mixtures on Stability of Water-in-Oil Emulsions // Journal of colloid and interface science. – 1997. – December. – V. 196 (1). – P. 23–34.

2. Xia L., Lu Sh., Cao G. Stability and demulsification of emulsions stabilized by asphaltenes or resins // Journal of Colloid and Interface Science. – 2004. – March. –  V. 271 (2). – P. 504–506.

3. Asphaltene Aggregation in Hydrocarbon Solutions Studied by Photon Correlation Spectroscopy / M. , I. V. [et al.] // The Journal of Physical Chemistry. – 1995. – June. – V. 99 (23). – P. 9576–9580.

4. McLean J., Kilpatrick P. Effects of Asphaltene Solvency on Stability of Water-in-Crude-Oil Emulsions // Journal of Colloid and Interface Science. – 1997. – May. – V. 189 (2). – P. 242–253.

5. Sébastien Y., Sjöblom J. Interfacial shear rheology of asphaltenes at oil–water interface and its relation to emulsion stability: Influence of concentration, solvent aromaticity and nonionic surfactant // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2010. – August. – V. 366 (1–3). – P. 120–128.

6. Isolation and characterization of natural surfactants from extra heavy crude oils, asphaltenes and maltenes. Interpretation of their interfacial tension-pH behaviour in terms of ion pair formation / S. G. L. H.  // Fuel. – 1992. – June. – V. 71 (6). – P. 619–623.

7. Chan M., Yen T. A Chemical equilibrium model for interfacial activity of crude oil in aqueous alkaline solution: The effects of pH, alkali and salt // The Canadian Journal of Chemical Engineering. –  1982. – V. 60 (2). – P. 305–308.

8. Isolation and Characterization of Natural Surfactants Present in Extra Heavy Crude Oils / I. H. S. S. // Journal of Dispersion Science and Technology. – 1984. – August. – V. 5(1). – P. 1–18.

9. Sjöblom J. Encyclopedic Handbook of Emulsion Technology. – New York: Marcel Dekker, Inc., 2001. – 760 p.

10. Binks B.P.  Modern Aspects of Emulsion Science. – Royal Society of Chemistry, 1998. – 430 p.

11. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. – Казань: ФЭН, 2000. – 416 с.

12. Медведев В. Ф. Сбор и подготовка неустойчивых эмульсий на промыслах. – М.: Недра, 1987. – 144 с.

13. Лутошкин Г.С., Дунюшкин И.И. Сборник задач по сбору и подготовке нефти, газа и воды на промыслах. – М.: Альянс, 2005. – 319 с.

14. Разделение устойчивых эмульсий в струйном аппарате / М.П. Тюрин, Р.А. Сафонов, М.М. Иамонова [и др.] // Технология текстильной промышленности. –  2008. – № 3. – С. 120–123.


Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.