205. Методы разрушения водонефтяных эмульсий.

Разделение водонефтяных эмульсий методом отстаивания.

Основными показателями, характеризующими процесс отстоя, являются:

1. Время отстоя эмульсии.

2. Температура эмульсии.

3. Количество деэмульгатора.

4. Остаточное содержание воды и солей в нефти после отстоя.

В настоящее время на промыслах применяют напорные отстойники в виде горизонтальных цилиндрических емкостей .

Существуют в зависимости от направления ввода эмульсии 2 класса отстойников с вертикальным движением потоков и горизонтальным.

При вертикальном движении нефти эмульсию вводят через трубчатые перфорированные наконечники, которые могут располагаться в нижней части аппарата в слое дренажной воды.

Расчитывают несколько этапов процесса отстоя:

1.Каплеобразование (распыление водонефтяной эмульсии в водной фазе). Ввод эмульсии осуществляется в слой воды.

2.Всплывание крупных капель эмульсии в водной фазе.

3.Переход нефтяных капель через границу раздела нефть – вода.

4.Прохождение струек сырья через промежуточный слой эмульсии, т.е. над границей нефть – вода имеется промежуточный слой.

5.Протекание через кипящий слой, состоящий из взвешенных глобул воды, выше промежуточного слоя.

При горизонтальном движении имеется преимущество, т.к. в них отсутствует вертикально взвешивающие скорости, однако в них на границе раздела фаз всегда образуется эмульсионный промежуточный слой в форме клина, утолщающегося к выходу.

Термическое разделение водонефтяных эмульсий.

При нагревании водонефтяной эмульсии происходит:

1.обратная диффузия эмульгатора с блокирующих оболочек нефти

2.снижение прочности блокирующих оболочек

3.снижение межфазного натяжения на границе нефть – вода

4.увеличение объема капель дисперсной фазы и увеличение вероятности их столкновения

5.увеличение разности плотностей

6.уменьшение вязкости нефти

Разделение водонефтяных эмульсий путем ее фильтрации.

Нестойкие эмульсии успешно расслаиваются при пропускании их через фильтрующий слой, который может быть из гравия, битого стекла, древесины и металлических стружек, стекловаты и др. материалов.

В данном случае деэмульсация нефтей основана на явлении селективного смачивания.

Неполярные жидкости (нефть) с малым поверхностным натяжением (20 - 30 эрг/см²) обычно хорошо смачивает твердую поверхность. Вода с поверхностным натяжением 72.5 эрг/см² смачивает лишь некоторые тела (стекло, кварц).

Фильтрующее твердое вещество должно удовлетворять основным требованиям:

• иметь хорошую смачиваемость водой, чтобы произошло сцепление глобул воды с фильтрующим веществом, разрыв межфазных пленок, и произошла коалесценция (слияние) капель воды;

• быть достаточно прочным, чтобы обеспечить длительную эксплуатацию.

Показания:

• большая обводненность нефти;

• малая обводненность, но эмульсия нестойкая.

• незначительная разность плотностей воды и нефти.

Данный метод самостоятельного применения не находит из-за громоздкого оборудования, малой производительности, необходимости часто менять фильтры, но встречается в сочетании с термохимическими методами разрушения эмульсий.

Применение химических реагентов для разделения водонефтяных эмульсий.

Деэмульгаторы – это вещества, понижающие поверхностное натяжение, делятся на 2 основные группы:

• ионогенные (образуют ионы водных растворов)

• неионогенные (не образуют ионы водных растворов)

Принцип действия:

Деэмульгаторы, адсорбируясь на поверхности раздела фаз нефть – вода, вытесняют и замещают поверхностно активные природные эмульгаторы.

Пленка, образованная деэмульгатором, менее прочная, по мере накопления деэмульгатором на поверхности капелек воды, между каплями возникают силы взаимного притяжения.

Процесс слияния капелек воды называется коалисценцией, а слипание глобул при столкновении называется флокуляцией (хлопьеобразование).

Разделение эмульсий вода в масле можно разделить на несколько стадий:

1. Распределение деэмульгатора по всему объему нефтяной фазы.

2. Проникновение реагента в защитные слои и их разрушение.

3.Сближение и коалисценция капель воды и их осаждение за счет гравитационных сил.

4.Интенсификация процессов слияния.

Каплеобразователи.

Для доведения ПАВ до капелек пластовой воды и разрушения бронирующих оболочек применяют каплеобразователи. Они бывают двух типов: трубчатые и обычные.

Линейный каплеобразователь изготавливают из обрезков труб разного диаметра и располагают на опорах горизонтальной плоскости.

Разделение водонефтяных эмульсий в электрическом поле.

Однородное электрическое поле попадает капля воды, она поляризуется и между двумя каплями образуются взаимные силы и происходит слияние, замена безводной нефти эмульсией, вода в нефти нарушает однородность электрического поля, расположение силовых линий меняется в результате индукции, диспергированные капли воды поляризуются и вытягиваются вдоль линии поля с образованием в вершинах капель воды электрические заряды противоположны по знаку зарядам на электродах.

Под действием основного и дополнительного электрических полей сначала происходит упорядочение движения, а затем столкновение капель воды, это обусловлено силами притяжения