Для разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий все большее значение приобретает использование методов их волновой обработки полями различной физической природы (магнитное поле, электромагнитное поле, ультразвуковые колебания и др.). В статье показана возможность полного разрушения промысловых водонефтяных эмульсий, образующихся при добыче и подготовке нефти, за счет их магнитной и ультразвуковой обработки. Приведены результаты экспериментальных исследований влияния различных параметров волнового воздействия, добавления различных растворителей и наноразмерных порошков металлов на полноту разрушения стойких промысловых водонефтяных эмульсий различного состава, в том числе содержащих гелеподобные структуры. Предложены способы разрушения промысловых водонефтяных эмульсий со степенью отделения воды более 99 % и остаточным содержанием воды в нефтяной фазе менее 1 % (по массе). Для водонефтяных эмульсий обратного типа эти результаты достигаются при использовании магнитной обработки в проточном режиме, для гельсодержащих водонефтяных эмульсий – при ультразвуковой обработке совместно с добавкой суспензии нанопорошка в статическом или проточном режиме. В качестве добавки предложено использовать суспензию нанопорошка нитрида алюминия в ацетоне (6-8 % объема эмульсии в зависимости от содержания «геля») либо суспензию нанопорошка оксида алюминия в ацетонитриле (10 % объема эмульсии независимо от содержания «геля»). Преимуществом нанопорошка нитрида алюминия является возможность его повторного использования с сохранением активности до 10 циклов. Для реализации предлагаемых способов деэмульгирования на нефтепромыслах разработан прототип установки волнового воздействия с ультразвуковым и магнитным блоками для обработки эмульсий.
Список литературы
1. Исследование возможности деэмульгаторов образовывать аномально устойчивые структуры / Т.Ф. Космачева, Ф.Р. Губайдулин, И.Х. Исмагилов, Р.З. Сахабутдинов // Нефтяное хозяйство. – 2004. – № 1 – С. 90–92.
2. Особенности формирования и разрушения водонефтяных эмульсий на поздней стадии разработки нефтяных месторождений / Р.З. Сахабутдинов, Ф.Р. Губайдулин, И.Х. Исмагилов, Т.Ф. Космачева. – М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2005. – 324 с.
3. Demulsification techniques of water-in-oil and oil-in-water emulsions in petroleum industry / R. Zolfaghari, A. Fakhrul-Razi, L.C. Abdullah [et al.] // Separation and Purification Technology. – 2016. – V. 170. – P. 377–407.
4. Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения / Д.Н. Левченко, Н.В. Бергштейн, А.Д. Худякова, Н.М. Николаева. – М.: Химия, 1967. – 200 с.
5. Тарасов М.Ю. Основные технологические решения, используемые при проектировании объектов подготовки нефти на месторождениях Западной Сибири // Нефтяное хозяйство. – 2002. – № 7. – С. 26–30.
6. Романова Ю.Н., Мусина Н.С., Марютина Т.А. Влияние различных видов волнового воздействия на разрушение стойких гельсодержащих водонефтяных эмульсий // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2018. – Т. 84. – № 7. – С. 7–15.
7. Demulsification of water-in-oil emulsions by exposure to magnetic field / Y.N. Romanova, T.A. Maryutina, N.S. Musina [et al.] // J. Pet. Sci. Eng. – 2019. – V. 179. – Р. 600–605.
8. Пат. 2712589 РФ. Способ разрушения высокоустойчивых водонефтяных эмульсий / Ю.Н. Романова, Н.С. Мусина, Т.А. Марютина, Д.А. Трофимов; заявитель и патентообладатель ООО «Центр изучения и исследования нефти». – № 2019121004; заявл. 05.07.2019; опубл. 29.01.20.
9. Sofla M.J.D., Norouzi-Apourvari S., Schaffie M. The effect of magnetic field on stability of conventional and pickering water-in-crude oil emulsions stabilized with fumed silica and iron oxide nanoparticles // Journal of Molecular Liquids. – 2020. – V. 314.
10. Demulsification of water/crude oil emulsion using natural rock Alginite / S. Hippmann, S.S. Ahmed, P. Frohlich, M. Bertau // Colloids Surf. A. – 2018. – V. 553. – P. 71–79.
11. Пат. 2721955 РФ. Устройство волнового воздействия для подготовки нефтяного сырья / Н.С. Мусина, Ю.Н. Романова, Т.А. Марютина, Д.А. Трофимов; заявитель и патентообладатель ООО «Центр изучения и исследования нефти». – № 2019143999; заявл. 26.12.2019; опубл. 25.05.2020.
