Оценка эффективности магнитного и ультразвукового воздействия при разрушении промысловых водонефтяных эмульсий

UDK: 622.276.8
DOI: 10.24887/0028-2448-2022-4-70-73
Ключевые слова: водонефтяная эмульсия, деэмульгирование, волновое воздействие, постоянное магнитное поле, электромагнитное поле, ультразвук, нанопорошок
Авт.: Т.А. Марютина (ООО «Центр изучения и исследований нефти»; Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук), Ю.Н. Романова (ООО «Центр изучения и исследований нефти»; Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук), Н.С. Мусина (ООО «Центр изучения и исследований нефти»; Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук)

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.



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