Способ получения стабильных эмульсий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (11) 602527 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 3107.73 (21) 1955925/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 1504.78.Бюллетень № 14 (51) M. Кл.

С 09 К 7/00

В 01 Г 3/00

Говрдврстввнный навнтвт

Совета Мнннатрав СССР на. данам нтобрвтвннВ

N отнрытнн (5З) УДК 663. 423 (088,8) (45) Дата опубликования описания 210378 (72) вторй

ИЗОбрЕтЕНИя П.Н. Григорьев, A.Â. Казьмин, И.Ш. Кувандыков, N.H. Сафиуллин и М.О. Крист (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ CTABHJlbHblX ЭМУЛЬСИЙ

Изобретение относится к области приготовления эмульсий типа вода в масле на основе сырой нефти, предназначенных преимущественно для использования в качестве промывочных жид- 5 костей при бурении скважин.

Известны способы получения стабильных обратных эмульсий на нефтяной ос-. нове путем растворения в органической среде эмульгатора, контактирования щ воды и нефти с последующей стабилизацией.полученной эмульсии (11 .

Недостатком известных способов получения стабильных эмульсий являются дефицитность и сложность подбора эмуль- 15 гаторов с учетом их растворимости, а также необходимость их предварительного растворения в нефтяной или водной фазах, что в промысловых условиях является довольно трудоемким процессом. 20

С целью исключения эмульгирующих веществ и упрощения процесса, а также получения высокодисперсной эмульсии и интенсификации процесса, в предлагаемом способе эмульсию при нагревании 25 обрабатывают кислородом, например, воздуха; в присутствии катализатора, причем обработку компонентов кислородом проводят при многократной их рециркуляции, а нагревание осуществляют до тем- 80 пературы кипения водной фазы с многократным фаэовым переходом вода-парвода.

Для приготовления стабильных обратных водонефтяных эмульсий может быть использована установка, схема которой приведена на чертеже.

В нижнюю зону 1 контактного аппарата 2 подают нефть, а в смесительную емкость 3 — воду. После заполнения установки в нижнюю зону 1 контактного аппарата 2 нагнетают воздух, который, барботируя через слой нефти и увлекая ее за собой, проходит в контактные трубки 4, заполненные катализатором (Cu 4)-"e) и обогреваемые паром, пропускаемым через среднюю зону 5 аппарата 2. Более тяжелые продукты окисления нефти собираются в верхней зоне 6 аппарата 2 и стекают в смесительную емкость 3, из которой, смешиваясь с водой, вновь поступают в нижнюю зону 1 контактного аппарата 2.

Более легкие фракции окисляемой нефти охлаждаются в холодильнике пройдя сепаратор 8, вместе с водой, которая находится в парообраэном состоянии при выходе иэ контактного аппарата и затем конденсируется в

602527 виде мельчайших капель в легких фрак. циях продуктов окисления, также возвращаются в смесительную емкость 3 и далее в контактный аппарат 2. Наиболее летучие компоненты отбираются в сепараторе 8 и сжигаются. Установка работает периодически. При достижении желаемой степени окисления нефтяной среды и требуемой степени дисперсности водной фазы в эмульсию 10 вводят расчетное количество. щелочи с целью стабилизации ее твердыми мылами.

Одним из основных преимуществ получения обратной водонефтяьой эмульсии по предлагаемому способу является совмещение процессов образования эмульгатора за счет окисления составных частей органической среды и эмульгирования водной фазы. Образование эмульгатора и змульгирование происходит по всему объему, что способствует созданию равномерной степени дисперсности.

Интенсификация, процесса эмульгирования дисперсной фазы в легких фракциях окисляемой нефти дополнительно дости25 гается за счет многократного фазового . перехода водной части системы при замкнутой циркуляции.

Обратная водонефтяная эмульсия может быть получена и путем предварительного окисления органической среды в контактном аппарате с последующим вводом в нее водной фазы.

Пример. Согласно данному способу было проведено получение водонефтяной эмульсии с использованием, нефти Самотлорского месторождения с удельным весом g 0,86 и технической воды с g 1,0. Время перемешивания жидкостей в процессе контактирования составило 30 мин. В качестве окислителя использовался кислород воздуха в присутствии катализатора.

Условия получения и свойства эмульсии приведены в таблице.

Полученную эмульсию легко утяжелить до удельного веса 1,60 утяжелителями (барит, мел и т.п.), поверхность которых предварительно гидрофобизирована °

I о

O,ОЪ

И

»

Э х о

X IO о о

ОЪ !»

4 Л

Ю сО ! Ф

» о о

<Ч

ГЧ

РЪ

С"Ъ

» о

РЪ

» о

С"Ъ

D 3

Х э х х ы

СЧ

Г л

»й

IA

СО

»

Ю

1О л

I ! а оеи

9Om

О4сх

»3

IA

К х 3

«(ф

9 ZD аоГь о оР с л Оъ

Гч

v m о ои х еи

CI оЪ

РЪ

СЧ о

Ch

» о Ю л

СЬ

М

1О

О\ о

Е хvv д е

Х III (Ъ

О\

Г Ъ

»

РЪ

ОЪ

Ю о

Ц е о ох х у

Ю л с

ГЧ о аА

ГЧ

l u

>.о < с

6$ ld а о.

Ю

Ю о

Ю л о

CI

1 х

4I ах!:

ОЪ (Ч

IA

ОЪ

ГЧ

ОЪ

СГЪ

РФ

ОЪ

» о

IA

ГЧ

14Ъ о оЪ

IA

»

Л4

РЪ !

1 4Ъ

- х

Э 9 х

Ц Ig с@э

ХЭО1-эм!44аюо

Be oxo

I о ! ° о о

ГЧ

° 1

РЪ л л

° Э

Щ н о о и

«!

1 !

1

I

1 х! х! о! л

Ц!

« 4

Е!

O4 I

44 I

О1

Х1 х

9l х!

М

Ц1

Ol

gI

2!

ol

Н1

91

3I а4 п31

И

1

I !

1

I

1

1

I

I

IL 1

Х1 х!

Э

gl

О1 х! A l о!

Xl х!

91

ГЪ41

1 !

I

1

I

1

1

Э

% а

И

Э х

g

I х

1-1 д и

4ч

Ц х е

СГ!

1 л

Ц

Ц

I о

Ц о х

Х

Э !

»

Е

Э 4

Ц о х о

О

»

Е

Э а

9 1 Е хх v

Х 141

9@)65

Ко!К о о

ОЪ О

4 СЧ (4 СО

Г4 с3 . о (ч л Г Ъ о о о л

IA Г

» »

ГЧ N а о

Г- Л

I РЪ

» о о

1 I л л

64 Ю 14 Ф

Ей &Н эо эо

Ха X!II

Ю 4» ОЪ r»

ГЧЭГ СО с» с

ГЧ N N ГЧ

IA О IA D

»»

ОллN

602527

Формула изобретения 7ар дода

Sd9dyt

Составитель A. Тарасов

Редактоп Т. Девятко ТехоедИ.Климко Корректор 31. Небола

Эаказ 1765/22 Тираж 826 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Раушская наб.s д. 4)5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ получения стабильных эмульсий, например водонефтяной обратной эмульсии, путем контактирования воды и нефти с последующей стабилизацией полученной эмульсии, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью исключения эмульгирующих веществ и упрощения процесса, эмульсию при нагревании обрабатывают кислородом в присутствии катализатора.

2. Способ ло п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения высокодисперсной эмульсии и интенсификации процесса, обработку компонентов кислородом проводят при многократной их рециркуляции, а нагревание

6 осуществдяют до температуры кипения водной фазы с многократным фазовым переходом вода-пар-вода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Роджерс В.Ф. Состав и свойства промывочных жидкостей для бурения нефтяных скважин. M., 1967, с. 484-488.