чем обусловлена электропроводность нефтяной эмульсии
НЕФТЯНЫЕ ЭМУЛЬСИИ
Продукция скважин представляет собой смесь газа, нефти и воды. Вода и нефть при перемешивании образуют механическую смесь водо- нефтяную эмульсию, причем количественное соотношение воды и нефти в процессе разработки месторождения может меняться в широких пределах.
При подъеме нефти и понижении давления газ выделяется с такой энергией, что ее уже достаточно для диспергирования капель пластовой воды. Но наиболее устойчивые нефтяные эмульсии образуются при механическом способе, компрессорном способе добычи нефти, когда в качестве рабочего агента применяется воздух
Эмульсией называется такая система двух взаимно нерастворимых жидкостей (или не вполне растворимых), в которых одна содержится в другой во взвешенном состоянии в виде огромного количества микроскопических капель (глобул) исчисляемых триллионами на
Нефтяные эмульсии характеризуются следующими свойствами:
Дисперсионность является основной характеристикой эмульсии и характеризуется тремя величинами (параметрами):
II. Вязкость эмульсии – не аддитивное свойство.
, (2.6)
а измеряемая вязкость μ* называется кажущейся.
Эмульсии могут быть:
1. монодисперсные, состоящие из dк одинакового диаметра,
2. полидисперсные, микрогетерогенные системы, видны в микроскоп,
3. коллоидные, ультрамикрогетерогенные системы.
Для оценки вязкости используются различные эмпирические формулы:
(2.7)
(2.8)
μ — внешняя вязкость;
ε — отношение объема диспергированного вещества к общему объему.
(2.9)
(2.10)
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Электропроводность нефтяных эмульсий обусловлена, помимо ионной проводимости нефти, проводимостью диспергированных капель воды в нефти. В определенных условиях капельки эмульгированной воды в нефти образуют проводящие структуры в виде цепочек, располагающихся вдоль силовых линий поля. Электропроводность системы в таких случаях резко ( в сотни и тысячи раз) возрастает по сравнению с электропроводностью безводной нефти. [1]
При повышении электропроводности нефтяной эмульсии увеличивается расход электроэнергии на подогрев эмульсии. Важным показателем для нефтяных эмульсий является критическая напряженность электрического поля, которая обусловливается предельным содержанием воды в эмульсии, поступающей в электродегидратор. Критическая напряженность зависит не только от количества, состава и дисперсности воды, но от состава и физико-химической характеристики нефти. [3]
Электрометрический метод основан на изменении электропроводности нефтяной эмульсии от удельной минерализации. [5]
При содержании в воде растворенных солей ее электропроводность увеличивается в десятки раз. Электропроводность нефтяной эмульсии обусловливается в основном содержанием воды в эмульсии, степенью ее дисперсности и содержанием растворенных в ней электролитов и кислот. Увеличению электропроводности нефтяной эмульсии способствует также повышение кислотности воды ( рН менее 7), содержащейся в эмульсии. [7]
Однако при растворении в воде незначительного количества солей или кислот резко увеличивается электропроводность воды, а следовательно, и эмульсии. Электропроводность нефтяных эмульсий увеличивается в несколько раз при нахождении их в электрическом поле. Это объясняется различной диэлектрической проницаемостью воды и нефти и ориентацией капель воды в нефти вдоль силовых линий электрического поля. [8]
Однако при растворении в воде незначительного количества солей или кислот резко увеличивается электропроводность воды. Следовательно, электропроводность нефтяной эмульсии зависит не только от количества содержащейся в ней воды и дисперсности системы, но и от типа и количества растворенных кислот и солей. Электропроводность нефтяных эмульсий увеличивается в несколько раз при нахождении их в электрическом поле. Это объясняется различной диэлектрической проницаемостью воды и нефти и ориентацией капель воды в нефти вдоль силовых линий электрического поля. [9]
Однако при растворении в воде незначительного количества солей или кислот резко увеличивается электропроводность воды. Следовательно, электропроводность нефтяной эмульсии зависит не только от количества содержащейся в ней воды и дисперсности системы, но и от типа и количества растворенных кислот и солей. Электропроводность нефтяных эмульсий увеличивается в несколько раз при нахождении их в электрическом поле. Это объясняется различной диэлектрической проницаемостью воды и нефти и ориентацией капель воды в нефти вдоль силовых линий электрического поля. [10]
Однако даже при незначительном содержании в воде растворенных солей или кислот электропроводность ее увеличивается в десятки раз. Поэтому электропроводность нефтяной эмульсии обусловливается не только количеством содержащейся воды и степенью ее дисперсности, но и количеством растворенных в этой воде солей и кислот. [11]
При содержании в воде растворенных солей ее электропроводность увеличивается в десятки раз. Электропроводность нефтяной эмульсии обусловливается в основном содержанием воды в эмульсии, степенью ее дисперсности и содержанием растворенных в ней электролитов и кислот. Увеличению электропроводности нефтяной эмульсии способствует также повышение кислотности воды ( рН менее 7), содержащейся в эмульсии. [12]
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Электропроводность эмульсий представляет интерес как метод определения дисперсности. [1]
Рассмотрим более подробно электропроводность эмульсий и газовых эмульсий, состоящих из электропроводной дисперсионной среды и неэлектропроводной дисперсной фазы. Непроводящие включения, диспергированные равномерно в электропроводной среде, уменьшают электропроводность системы пропорционально их объемному содержанию. [2]
Таким образом, при постоянной объемной доле Ф органической фазы электропроводность эмульсий пропорциональна электропроводности водной фазы, а следовательно, и концентрации электролита в ней. [4]
По мнению зарубежных авторов, повышение температуры свыше 120 С нерационально, так как это приводит к увеличению электропроводности эмульсии и, соответственно, к уменьшению напряженности электрического поля и увеличению расхода электроэнергии. [6]
Метод основан на изменении электропроводности эмульсии в процессе ее разрушения под действием деэмульгатора [116], что сопровождается резким увеличением электропроводности. Для проведения анализа необходимы: прибор для измерения низких напряжений, гомогенизатор, стакан емкостью 100 см3, микробюретка, нефть, деэмульгатор и вода дистиллированная. [10]
Предложен метод для изучения кинетики экстракции. В основу метода положено одновременное измерение электропроводности эмульсии и ее светорассеяния. На основании полученных данных удается с хорошей точностью рассчитывать коэффициенты массоотдачи в сплошной фазе даже в тех случаях когда массоперенос практически заканчивается за несколько секунд. В качестве примера рассмотрена массопередача ди ( 2-этилгексил) фосфорной кислоты ( Д2ЭГФК) а водную фазу при высоких значениях удельной поверхности контакта фаз, что достигается впрыскиванием органической фазы в турбулируемую водную. Показана возможность использования струйного метода для изучения кинетики взаимодействия в водной фазе с цирконием. [13]
Предложен метод для изучения кинетики экстракции. В основу метода положено одновременное измерение электропроводности эмульсии и ее светорассеяния. На основании полученных данных удается с хорошей точностью рассчитывать коэффициенты массоотдачи в сплошной фазе даже в тех случаях когда массоперенос практически заканчивается за несколько секунд. В качестве примера рассмотрена массопередача ди ( 2-этилгексил) фосфорной кислоты ( Д2ЭГФК) в водную фазу при высоких значениях удельной поверхности контакта фаз, что достигается впрыскиванием органической фазы в турбулируемую водную. Показана возможность использования струйного метода для изучения кинетики взаимодействия в водной фазе с цирконием. [14]
Это связано с тем, что на величину электропроводности эмульсии влияет не только влагосодержание, но и состав нефти, наличие примесей, поверхностные токи, температура и ряд других факторов. [15]
Нефть, Газ и Энергетика
Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам
Нефтеводяные эмульсии. Свойства нефтяных эмульсий.
Нефтеводяные эмульсии. Условия их образования при добыче и транспорте нефти. Естественные эмульгаторы. Основные свойства нефтяных эмульсий. Устойчивость и «старение» эмульсий.
Нефтяные эмульсии в пластовых условиях отсутствуют. На образование нефтяной эмульсии требуется затрата большой энергии, поэтому они могут образоваться или в призабойной зоне скважин или в стволе скважины. Интенсивно образуются эмульсии при эксплуатации скважин центробежными электронасосами. Особенно стойкие эмульсии образуются при прохождении нефтеводяной смеси через штуцеры.
На устойчивость нефтяных эмульсий большое влияние оказывают: дисперсность системы, физико-химические свойства эмульгаторов, образующих на поверхности раздела фаз адсорбционные защитные оболочки; наличие на глобулах дисперсной фазы двойного электрического заряда; температура смешивающихся жидкостей; величина рН эмульгированной пластовой воды.
Адсорбция диспергированных эмульгаторов на водонефтяной поверхности и утолщение межфазного бронированного слоя на этой поверхности всегда протекают во времени, поэтому эмульсия В/Н со временем становится более устойчивой, т.е. происходит ее «старение». В начальный период «старение» происходит весьма интенсивно, затем постепенно замедляется и часто уже через сутки прекращается. Поэтому свежие эмульсии разрушаются легче и быстрее.
Добыча нефти и газа
Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!
Образование эмульсий и их классификация
Вода в нефти появляется в результате поступления к скважине пластовой воды или воды, закачиваемой в пласт с целью поддержания давления.
При движении нефти и пластовой воды по стволу скважины и нефтесборным трубопроводам происходит их взаимное перемешивание и дробление. Процесс дробления одной жидкости в другой называют диспергированием. В результате диспергирования одной жидкости в другой образуются эмульсии.
Физико-химические свойства нефтяных эмульсий
Для правильного выбора метода разрушения нефтяных эмульсий важно знание их основных физико-химических свойств.
Вязкость эмульсии зависит от вязкости самой нефти, температуры, при которой получается эмульсия, количества воды, содержащейся в нефти, степени дисперсности, присутствия механических примесей. Вязкость нефтяных эмульсий не обладает аддитивным свойством, т.е. вязкость эмульсии не равна сумме вязкости воды и нефти. С увеличением обводнённости до определённого значения вязкость эмульсии возрастает и достигает максимума при критической обводнённости, характерной для данного месторождения. При дальнейшем увеличении обводнённости вязкость эмульсии резко уменьшается. Критическое значение коэффициента обводнения называется точкой инверсии, при которой происходит обращение фаз, т.е. эмульсия типа В/Н превращается в эмульсию типа Н/В. Значение точки инверсии для разных месторождений колеблется от 0,5 до 0,95 г.
Плотность эмульсии можно рассчитать, если известны плотность нефти и воды и их содержание в эмульсии, по следующей формуле:
Электрические свойства эмульсии
Нефть и вода, взятые в чистом виде, хорошие диэлектрики. Электропроводность нефти колеблется от 0,5 10-6 до 0,5 10-7 Ом м-1, пластовой воды – от 10-1 до 10 Ом м-1. Даже при незначительном содержании в воде растворенных солей или кислот электропроводность увеличивается в десятки раз. Поэтому электропроводность нефтяной эмульсии обусловливается не только количеством содержащейся воды и степенью её дисперсности, но и количеством растворенных в этой воде солей и кислот. В нефтяных эмульсиях, помещённых в электрическое поле, капельки воды располагаются вдоль его силовых линий, что приводит к резкому увеличению электропроводности этих эмульсий. Это объясняется тем, что капельки чистой воды имеют приблизительно в 40 раз большую диэлектрическую проницаемость, чем капельки нефти. Свойства капелек воды располагаться в эмульсиях вдоль силовых линий электрического поля и послужило основной причиной использования этого метода для разрушения нефтяных эмульсий.
Чем выше температура, чем меньше вязкость нефти, тем менее устойчива эмульсия. Это особенно заметно для парафинистых нефтей. С понижением температуры частицы парафина выделяются, легко адсорбируясь на поверхности водяных капель, стойкость эмульсии повышается. Этим объясняется резкое увеличение устойчивости эмульсии на многих нефтяных месторождениях зимой.