Влияние различных видов волнового воздействия на разрушение стойких гельсодержащих водонефтяных эмульсий

Предложен оригинальный способ волновой пробоподготовки промысловых стойких гельсодержащих водонефтяных эмульсий в целях выделения водной и нефтяной фаз, входящих в их состав, для их последующего анализа. Объектами исследования являлись реальные образцы промысловых стойких водонефтяных эмульсий, отличающиеся между собой по составу (содержание воды, «геля», сульфида железа и механических примесей). Изучено влияние интенсивности и длительности волнового воздействия различной природы на полноту выделения фаз нефти и воды из реальных образцов промысловых эмульсий различного состава. Показана принципиальная возможность выделения фаз нефти и воды из состава устойчивых водонефтяных эмульсий, стабилизированных гелеобразными ассоциатами, с помощью волнового воздействия (постоянное магнитное поле, постоянное и переменное электромагнитное поле, ультразвуковые колебания). При воздействии на водонефтяную эмульсию постоянного магнитного поля с индукцией 0,1 – 0,57 Тл в течение 1 – 3 мин степень выделения воды из исследуемых образцов эмульсии варьируется от 48 до 71 % в зависимости от состава разрушаемой эмульсии. Аналогичные результаты были получены при воздействии постоянного и переменного электромагнитного поля с индукцией 0,1 – 1,0 Тл. Для полного выделения из стойких гельсодержащих водонефтяных эмульсий водной и нефтяной фаз предложено использовать ультразвуковое воздействие совместно с добавкой суспензии нанопорошка оксида алюминия в ацетонитриле. При этом наблюдали полное разрушение «геля» и 100 %-ное выделение водной и нефтяной фаз.

1. Хисамутдинов Н. И., Хасанов И. М., Ибрагимова Г. З. и др. Влияние техногенных факторов на физико-гидродинамические характеристики и технологические процессы добычи нефти / Нефтепромысловое дело. 1997. № 12. С. 2.

2. Ибрагимов Г. З., Фазлугдинов К. С., Хисамутдинов Н. И. Применение химических реагентов для интенсификации добычи нефти: справочник. — М.: Недра, 1991. — 384 с.

3. Вольцов А. А., Крючков В. А., Вольцов Ан. А. Новые технологии подготовки нефти / Материалы IV международной научной конференции. Т. 1. — Томск: STT, 2000. С. 535 – 538.

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

5. Гречухина А. А., Елпидинский А. А. Установки подготовки нефти. — Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2011. — 84 с.

6. Цыганов Д. Г. Композиционные составы для процессов подготовки устойчивых промысловых эмульсий: дис. ... канд. тех. наук. — Казань, 2017. 182 с.

7. Сахабутдинов Р. З., Губайдулин Ф. Р., Исмагилов И. Х., Космачева Т. Ф. Особенности формирования и разрушения водонефтяных эмульсий на поздней стадии разработки нефтяных месторождений. — М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2005. — 324 с.

8. Reza Zolfaghari, Ahmadun Fakhru’l-Razi, Luqman C. Abdullah, et al. Demulsification techniques of water-in-oil and oil-in-water emulsions in petroleum industry / Sep. Purif. Technol. 2016. Vol. 170. P. 377 – 407.

9. Issaka S. A., Nour A. H., Yunus R. M. Review on the Fundamental Aspects of Petroleum Oil Emulsions and Techniques of Demulsification / J. Pet. Environ. Biotechnol. 2015. Vol. 6. P. 2.

10. Ковалева Л. А., Миннигалимов Р. З., Зиннатуллин Р. Р. и др. Исследование интегрированного воздействия сверхвысокочастотного электромагнитного излучения в поле центробежных сил на водонефтяные эмульсии / Нефтяное хозяйство. 2017. № 2. С. 100 – 102.

11. Antes F. G., Diehl L. O., Pereira J. S. F., et al. Effect of ultrasonic frequency on separation of water from heavy crude oil emulsion using ultrasonic baths / Ultrason. Sonochem. 2017. Vol. 35. P. 541 – 546.

12. Тюгаева Е. С., Доломатов М. Ю. Причины образования устойчивых нефтяных эмульсий и способы их разрушения / Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2017. № 4(37).

13. Mohammad Nikkhah, Tahere Tohidian, Mohammad Reza Rahimpour, Abdolhossein Jahanmiri. Efficient demulsification of water-in-oil emulsion by a novel nano-titania modified chemical demulsifier / Chem. Eng. Res. Design. 2015. Vol. 94. P. 164 – 172.

14. Jozefczak A., Wlazło R. Ultrasonic Studies of Emulsion Stability in the Presence of Magnetic Nanoparticles / Hindawi Publishing Corporation Advances in Condensed Matter Physics. Vol. 2015. Article ID 398219.

15. Pajouhandeh A., Kavousi A., Schaffie M., Ranjbar M. Towards a Mechanistic Understanding of Rheological Behaviour of Water-in-Oil Emulsion: Roles of Nanoparticles, Water Volume Fraction and Aging Time / S. Afr. J. Chem. 2016. Vol. 69. P. 113 – 123.

16. Пат. 2152817 РФ. Способ обезвоживания водонефтяной эмульсии / Велес П. Р. и др. — № 99124158/12; заявл. 15.11.1999, опубл. 20.07.2000.

17. Пат. 2449004 РФ. Способ обезвоживания нефти / Ширшова А. В. и др. — № 2010113421/04; заявл. 06.04.2010, опубл. 27.14.2012.

18. Пат. 2400523 РФ. Способ обезвоживания водонефтяных эмульсий воздействием электромагнитного поля / Ковалева Л. А. и др. — № 2008113926/15; заявл. 09.04.2008; опубл. 27.09.2010.

19. Пат. 2067492 РФ. Способ обезвоживания нефти / Семихина Л. П. и др.; заявл. 23.12.1993; опубл. 10.10.1996.

20. Пат. 2169033 РФ. Устройство для магнитной обработки движущихся нефтеводогазовых смесей / Лесин В. И.; 17.09.1999, опубл. 27.03.2001.

21. Пат. 2164436 РФ. Устройство для обработки водонефтяной эмульсии / Иванов О. Ю. и др.; заявл. 17.09.1999; опубл. 27.03.2001.

22. Пат. 2154089 РФ. Способ разрушения промежуточного эмульсионного слоя / Голубев В. Ф. и др.; заявл. 23.02.1999, опубл. 10.08.2000.

23. Wang Z., Xu Y., Suman B. Research status and development trend of ultrasonic oil production technique in China / Ultrason. Sonochem. 2015. Vol. 26. P. 1 – 8.

24. Сахабутдинов Р. З., Судыкин А. Н., Губайдулин Ф. Р. Исследование процесса обезвоживания сверхвязкой нефти при ультразвуковом воздействии / Нефтяное хозяйство. 2013. № 10. С. 116 – 119.

25. Пат. 2535793 РФ. Способ разрушения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия / Сахабутдинов Р. З. и др. — № 2013144334/04; заявл. 02.10.2013; опубл. 20.12.2014.

26. Ye G., Lu X., Han P., Shen X. Desalting and dewatering of crude oil in ultrasonic standing wave field / J Petrol. Sci. Eng. 2010. Vol. 70. P. 140 – 144.