Способ разрушения водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгаторов



Способ разрушения водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгаторов
Способ разрушения водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгаторов
Способ разрушения водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгаторов
Способ разрушения водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгаторов

 


Владельцы патента RU 2412232:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к подготовке нефти и может быть использовано в лабораторной практике исследования деэмульгаторов, а также конструкциях измерительных приборов, например влагомеров с предварительным разрушением эмульсий. Описан способ разрушения водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгаторов, в котором все количество деэмульгатора, рассчитанное на весь объем эмульсии, импульсно вводится в ее первые порции и перемешивается ее вихревым вытекающим потоком в нижнюю часть сосуда, а затем вытесняется в верхние части сосуда, в котором осуществляется распад водонефтяной эмульсии на нефть и воду, последующими порциями эмульсии, при этом обеспечивается неравномерное распределение деэмульгатора в объеме эмульсии, способствующее ускорению ее разрушения. Технический результат - ускорение разрушения водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгаторов. 4 ил.

 

Изобретение относится к подготовке нефти и может быть использовано в лабораторной практике исследования деэмульгаторов, а также конструкциях измерительных приборов, например влагомеров с предварительным разрушением эмульсий.

Используемые в настоящее время методы нефтедобычи привели к тому, что в нефти содержится до 70% воды, образующей с ней стойкие обратные эмульсии (вода в масле - В/М), стабилизированные природными, содержащимися в нефти эмульгаторами. Способ разрушения таких водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгаторов хорошо известен, его разработка начата еще в трудах Ребиндера [Ребиндер П.А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах. М.: Наука, 1978. 368 с.].

Наиболее близким аналогом предлагаемого способа является способ разрушения водонефтяных эмульсий В/М с помощью деэмульгаторов, включающий в себя последующее перемешивание эмульсии с помощью механической мешалки для обеспечения равномерного распределения деэмульгатора внутри ее [Позднышев Г.Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий. М.: Недра, 1982. 221 с.]. Полагается, что механическое перемешивание эмульсии является принципиально необходимым фактором, без которого необходимая степень обезвоживания нефти не достигается, поскольку состоящие из высокомолекулярных соединений современные деэмульгаторы обладают очень низкой скоростью диффузии своих молекул, особенно в высоковязких эмульсиях. Однако введение механической мешалки в конструкции измерительных приборов, работающих непосредственно на продуктопроводах нефтедобывающих скважин под давлением в несколько атмосфер, является аварийно опасным, усложняет его эксплуатацию, а также существенно удорожает стоимость прибора и его габариты.

В предлагаемом способе реализован способ разрушения водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгаторов без использования механической мешалки, при этом скорость разрушения эмульсии даже повышается по сравнению с аналогом.

Схема устройства, с помощью которого можно реализовать данный способ, представлена на фиг.1. Основной его частью является вертикальный цилиндрический сосуд 1, в котором осуществляется распад водонефтяной эмульсии на нефть и воду, а также может проводиться исследование физико-химических свойств компонент эмульсии и их содержания. Эмульсия поступает в нижнюю часть сосуда 1 по трубке 2, которая может находиться как внутри сосуда 1, так и вне его. Необходимая дозировка деэмульгатора, рассчитанная на разрушение всего объема поступающей в сосуд 1 эмульсии, по патрубку 3 вводится импульсно и однократно внутрь трубки 2 так, чтобы он попадал в сосуд 1 вместе с первыми порциями эмульсии.

Рассмотрим результаты испытаний подобного способа ввода реагента в жидкость сначала на примере ввода жидкого красителя в воду. В этом случае ход перемешивания двух жидкостей легко прослеживается визуально. Эксперименты показали, что предлагаемый способ позволяет осуществлять весьма интенсивное и вполне равномерное перемешивание вводимых реагентов внутри жидкости с высотой столба до 30 см ее вытекающим вихревым потоком даже под очень малым давлением (не более 0,1 атм), т.е. жидкость вполне способна перемешивать сама себя.

Но при увеличении столба жидкости до 1 м, что необходимо для некоторых измерительных приборов, при том же самом импульсном однократном вводе всей порции красителя внутрь первых порций воды, наблюдается уже весьма заметное различие в концентрации красителя на разных уровнях сосуда 1. При этом более высокая концентрация красителя наблюдается в верхней части сосуда, поскольку первые порции воды с введенным в них красителем последующими порциями жидкости по предлагаемому способу вытесняются в верхние части сосуда 1.

На первый взгляд казалось бы, что эффект заметного различия концентрации реагента на разных уровнях жидкости, т.е. неравномерного его распределения вдоль столба эмульсии, должен снижать эффективность работы деэмульгаторов при их вводе предлагаемым способом по мере увеличения высоты столба эмульсии в сосуде 1.

Однако проведенные исследования скорости разрушения идентичных водонефтяных эмульсий (фиг.2) показали, что эффективность ввода в них деэмульгатора предлагаемым способом (кривые 1, 3 на фиг.2) по сравнению с аналогом (кривая 2 на фиг.2) с использованием механического перемешивания оказалась заметно выше при всех исследованных высотах заполняемого эмульсией сосуда 1 (от 10 до 100 см). Более того, величина наблюдаемого различия в скоростях разрушения эмульсий при повышении высоты Н столба жидкости даже возрастала и при Н=100 см была весьма существенной - фиг.2. Еще одним достоинством предлагаемого способа оказалось наличие у распавшейся эмульсии гораздо более четкой границы раздела нефть-вода с практически нулевым переходным слоем (фиг.3) по сравнению с аналогом (фиг.4).

Интерпретация природы обнаруженного явления достаточно проста. Прежде всего, импульсное введение всего количества деэмульгатора, рассчитанного на весь объем разрушаемой эмульсии, внутрь первых поступающих в сосуд 1 порций эмульсии, приводит к интенсивному выпадению воды из этой части эмульсии из-за повышенной концентрации деэмульгатора в ней. В результате последующие порции эмульсии В/М проходят через слой выпавшей воды, что приводит к обращению ее типа. А поскольку прямые эмульсии М/В малостабильны, то данное явление приводит к дальнейшему ускорению процесса распада эмульсии.

Положительно влияет на скорость разрушения эмульсии В/М и замеченный в экспериментах с красителем эффект неравномерного распределения вводимого реагента вдоль столба эмульсии, поскольку более высокая концентрация реагента внутри сосуда 1 наблюдается в верхних слоях эмульсии. А именно в верхних слоях эмульсии скорость ее разделения на воду и масло минимальна по двум причинам. Во-первых, отделившиеся из верхних слоев эмульсии капли воды должны пройти гораздо больший путь до соединения с отслоившейся в ее нижней части водной фазой. Во-вторых, обогащение верхних слоев эмульсии отслоившейся нефтью приводит к дополнительной ее стабилизации содержащимися в нефти природными эмульгаторами. Поэтому необходимо предельно быстро выделить воду из верхних слоев эмульсии, что и достигается повышенной концентрацией деэмульгатора в верхних слоях эмульсии при его вводе по предлагаемому способу. При этом выпадающие из верхних слоев эмульсии капли воды передают содержащийся в них деэмульгатор нижним слоям эмульсии, выравнивая концентрацию деэмульгатора вдоль столба эмульсии, а также способствуя обращению фаз в нижних ее слоях.

Т.о., при предлагаемом способе вводе деэмульгатора реализуются дополнительные механизмы разрушения водонефтяной эмульсии, отсутствующие в аналоге. Эффект от этих механизмов может быть направленно усилен правильным подбором деэмульгатора. Экспериментально установлено, что скорость разрушения эмульсии максимальна в том случае, когда используемый деэмульгатор способен находиться в состоянии критической эмульсии как в нефтяной, так и водной фазе эмульсии. В этом случае помимо описанных выше дополнительно реализуется также механизм деэмульгирования, связанный с экстракцией содержащихся в нефти природных эмульгаторов коацерватной фазой деэмульгатора [Семихина Л.П., Паничева Л.П., Семихин Д.В. Способ повышения эффективности деэмульгаторов водонефтяных эмульсий. Патент РФ №2316578. 2008].

Литература

1. Ребиндер П.А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах. - М.: Наука, 1978. - 368 с.

2. Позднышев Г.Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий. - М.: Недра, 1982. - 221 с.

3. Семихина Л.П., Паничева Л.П., Семихин Д.В. Способ повышения эффективности деэмульгаторов водонефтяных эмульсий. Патент РФ №2316578. 2008.

Способ разрушения водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгаторов, отличающийся тем, что все количество деэмульгатора, рассчитанное на весь объем эмульсии, импульсно вводится в ее первые порции и перемешивается ее вихревым вытекающим потоком в нижнюю часть сосуда, а затем вытесняется в верхние части сосуда, в котором осуществляется распад водонефтяной эмульсии на нефть и воду последующими порциями эмульсии, при этом обеспечивается неравномерное распределение деэмульгатора в объеме эмульсии, способствующее ускорению ее разрушения.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разделении на нефть, воду и механические примеси стойкой нефтяной эмульсии, образующейся и накапливающейся в резервуарах и отстойных аппаратах для очистки сточной воды установок подготовки нефти.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к применению недендримерных высокофункциональных гиперразветвленных поликарбонатов и сложных полиэфиров в качестве деэмульгаторов для разрушения нефтяных эмульсий.

Изобретение относится к составам, позволяющим регулировать реологические свойства нефтяных дисперсных систем, и может быть использовано при добыче, транспортировке и подготовке высоковязких нефтей и нефтяных эмульсий.

Изобретение относится к области подготовки и переработки нефти и может быть использовано для разделения водонефтяной эмульсии. .

Изобретение относится к сложнополиэфирным композициям в качестве деэмульгаторов в процессе получения и/или очистки сырой нефти. .
Изобретение относится к способам деэмульгирования нефти и направлено на снижение стоимости деэмульгатора. .

Изобретение относится к способу перевода металлов и/или аминов из углеводородной фазы в водную фазу, заключающемуся в том, что добавляют в эмульсию углеводорода и воды эффективное количество композиции для перевода металлов и/или аминов из углеводородной фазы в водную фазу, включающей, по меньшей мере, одну тиогликолевую кислоту, хлоруксусную кислоту или растворимую в воде гидроксикислоту, выбранную из группы, состоящей из гликолевой кислоты, глюконовой кислоты, С2-С4-альфа-гидроксикислот, полигидроксикарбоновых кислот, полимерных форм указанных выше гидроксикислот, полигликолевых сложных эфиров формулы: ,где n изменяется от 1 до 10, простых гликолятных эфиров формулы: ,где n изменяется от 1 до 10, и аммонийной соли и солей щелочных металлов этих гидроксикислот и их смесей; и разделяют эмульсию на углеводородную фазу и водную фазу, где, по меньшей мере, часть металлов и/или аминов переходит в водную фазу.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при добыче и подготовке нефти. .
Изобретение относится к способу разрушения промежуточного эмульсионного слоя, образующегося в процессе обезвоживания нефти, путем его обработки кислотным реагентом, содержащим ингибированную соляную кислоту и поверхностно-активное вещество, нагревания и отстоя, и характеризуется тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют либо водомаслорастворимое поверхностно-активное вещество, выбранное из группы: оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена со степенью оксиэтилирования 6-12, блоксополимеры оксидов этилена и пропилена на основе глицерина, оксиэтилированная смесь моно- и диалкилфенолов марки ОП-7, либо водорастворимое поверхностно-активное вещество, выбранное из группы: сульфанол, четвертичные соли аммония в изопропаноле, либо применяют смесь водомаслорастворимого и водорастворимого поверхностно-активного вещества, состоящего из оксиэтилированных моноалкилфенолов на основе тримеров пропилена со степенью оксиэтилирования 6-12 и четвертичных солей аммония, дополнительно вводят растворитель, выбранный из группы: метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутилцеллозольв, ацетон, и добавляют воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: - ингибированная соляная кислота 6-20- водомаслорастворимое или водорастворимое  поверхностно-активное вещество или их смесь как указано выше0,1-7,0 - растворитель3-20 - водаостальное Использование данного способа позволяет повысить глубину извлечения углеводородов из стойких нефтяных эмульсий.

Изобретение относится к подготовке нефти и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности для увеличения скорости и глубины разделения водонефтяных эмульсий с помощью деэмульгаторов

Изобретение относится к деэмульгатору смоляного типа для разрушения эмульсий типа вода в масле, например водонефтяных эмульсий, образованных нефтями различного состава, и к улучшенному способу получения деэмульгатора

Изобретение относится к области деэмульсации нефти (обезвоживание, обессоливание и очистка от механических примесей), а также к новым составам деэмульгаторов для разрушения стойких нефтяных эмульсий

Изобретение относится к нефтяной промышленности, преимущественно к промысловой подготовке нефтей с применением деэмульгаторов

Изобретение относится к области подготовки нефти, в частности к нейтрализации нефти раствором щелочи, и может быть использовано для снижения коррозии оборудования установки ЭЛОУ-АВТ, перерабатывающей высокосернистую нефть

Изобретение относится к средствам для разрушения водонефтяной эмульсии при одновременной защите систем сбора, транспорта и подготовки нефти от коррозии и может быть использовано при обезвоживании нефти при трубной деэмульсации на объектах нефтесбора, установках подготовки нефти, на нефтеперерабатывающих заводах и процессах глубокого обезвоживания и обессоливания нефти

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к установкам подготовки тяжелых нефтей на нефтепромыслах

Изобретение относится к области подготовки газоконденсата, в частности к обессоливанию водой, и может быть использовано для снижения солеотложения при стабилизации газоконденсата в колонне стабилизации при разработке газоконденсатного месторождения на поздней стадии разработки с заводнением
Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к составам для разрушения водонефтяных эмульсий и для удаления и предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО), и может быть использовано на нефтяных промыслах для защиты оборудования
Наверх