Актуальность применения деэмульгатора на разрушение водонефтяных эмульсий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Актуальность применения деэмульгатора на разрушение водонефтяных эмульсий

Жансериков Н.

Актюбинский региональный университет им. К. Жубанова

(г. Актобе, Казахстан)

Аннотация

В данной статье были изучены деэмульгаторы, используемые для разрушения нефтяных эмульсий. В то же время была проанализирована роль использования деэмульгаторов в нефтяной промышленности. Рассмотрены критерии эффективности деэмульгаторов. Сделаны соответствующие выводы об актуальности применения эмульгатора для разрушения водонефтяных эмульсий.

Ключевые слова: нефть, деэмульгатор, водонефтяные эмульсия, эффективность, месторождение, реагент, химия.

Abstract

Zhanserikov N.

Aktobe Regional University (Aktobe, Kazakhstan)

THE RELEVANCE OF THE USE OF A DEMULSIFIER FOR THE DESTRUCTION OF OIL-WATER EMULSIONS

In this article, demulsifiers usedfor the destruction of oil emulsions were studied. At the same time, the role of the use of demulsifiers in the oil industry was analyzed. The criteria for the effectiveness of demulsifiers are considered. The relevant conclusions are made about the relevance of the use of an emulsifier for the destruction of oil-water emulsions.

Keywords: oil, demulsifier, oil-water emulsions, efficiency, deposit, reagent, chemistry.

В последние годы добыча нефти становится все более затруднительной, поскольку производственные мощности некоторых месторождений, как правило, находятся на продвинутой стадии, характеризующейся высоким истощением нефтяных залежей и значительным орошением продуктивных скважин за счет закачки воды в пласт. резервуар для поддержания давления в резервуаре. При постоянном увеличении добычи обводненной нефти возникает проблема постепенного изменения химического состава нефтяной группы в скважинах, что способствует изменению типа водонефтяной эмульсии в процессе эксплуатации пласта. В результате требуются дополнительные затраты на исследования, тестирование, разработку и приобретение новых реагентов, поскольку эффективность того или иного реагента варьируется и зависит от состава масла [1]. деэмульгатор водонефтяная эмульсия

Смешивание нефти и сопутствующих пластовых вод способствует образованию стабильных обратных нефтяных эмульсий с высоким содержанием солей. Часто эти эмульсии нежелательны, поскольку они могут привести к ряду проблем, в том числе: получению некачественной сырой нефти (высокое содержание твердых частиц и воды); отравлению катализаторов и коррозии отстойников и оборудования; экологическим проблемам, связанным с разливами нефти в реках и океанах. Солевое загрязнение поверхности нагревательного, теплообменного и технологического оборудования сокращает срок службы оборудования, приводит к значительному увеличению тепловой нагрузки, требует значительных эксплуатационных затрат и энергопотребления. Чрезмерное загрязнение помещений солью может снизить скорость подачи из-за засорения. Гидролиз хлоридов кальция и магния во время перегонки сырой нефти и конверсии остатков приводит к образованию соляной кислоты, которая не только вызывает коррозию, но и в сочетании с аммиаком, образующимся в ходе того же процесса, образует твердый хлорид аммония на поверхностях.

В связи с этим можно сказать, что образование эмульсии при добыче нефти является дорогостоящей проблемой из-за необходимости использования дорогостоящих химикатов и оборудования, а иногда и неэффективного разделения. Простые процессы гравитационного или электрокоалюминиевого разделения довольно дороги и отнимают много времени. Поэтому химическое деэмульгирование с добавлением поверхностно-активных деэмульгаторов по- прежнему остается одним из наиболее часто используемых промышленных методов разрушения водонефтяных эмульсий. Следует отметить, что одним из основных важных этапов в разработке нефти является процесс ее переработки. От этого зависит качество добываемой нефти и производных продуктов, а также их стоимость. При эксплуатации нефтепромыслового оборудования в реальных условиях часто образуются высокостабильные эмульсии. В этом смысле важно правильно выбрать метод дальнейшей переработки, а также глубину отделения масла от водной фазы [2].

Агрегативная стабильность этих эмульсий измеряется временем их существования до полного разделения жидкостей, образующих эмульсию.

Длительная эксплуатация нефтяных месторождений и заводнение нефтеносных пластов приводят к образованию стабильных водонефтяных эмульсий. Они снижают производительность насосных агрегатов, так как это может привести к увеличению перегрузки электродвигателя или повышению давления жидкости. В результате произошли неисправности и разрывы стержней ML (шахтной пусковой установки), прорывы коллекторов в системах сбора нефти и газа, сбой в электрической части IECP (установка электроцентробежного насоса). В результате становится трудно отделять газы и воду для предварительного слива. Из-за необходимости проведения работ по разрушению стабильных эмульсий системы подготовки нефти испытывают наибольшее увеличение как металлоемкости, так и энергоемкости. Для борьбы с этим явлением широко применяется обработка водонефтяных сред деэмульгаторами. Использование реагентов является довольно сложным, многофакторным процессом, успешная реализация которого зависит от тщательного учета влияния каждого фактора на механизм и эффективность деэмульгирования [3].

Здесь одной из наиболее острых проблем при разработке месторождений высоковязкой нефти является подготовка добываемой продукции в соответствии с товарными требованиями к нефти. Сложность обезвоживания обусловлена высокой стабильностью водонефтяных эмульсий, образующихся в результате совместного движения нефти и воды. Высокая вязкость масла, малый диаметр капель воды в эмульсии, а также высокое содержание природных стабилизаторов в эмульсии в масле являются основными факторами, препятствующими процессу обезвоживания масла.

Усилия многих ученых и инженеров направлены на поиск способов снижения стабильности водонефтяных эмульсий и способов увеличения обезвоживания высоковязких масел. В то же время дорогостоящие деэмульгаторы западного производства в основном используются для подготовки товарной нефти на всех месторождениях. Существует множество факторов, стимулирующих отделение воды от нефти, но на практике ни один из них не позволяет обеспечить достаточно глубокое обезвоживание без использования деэмульгатора. По мере разработки пласта изменяется процесс "старения" эмульсии, увеличивается водно -нефтяной сдвиг, изменяется межфазный коэффициент и количество естественных стабилизаторов. В этих условиях необходимо выбрать новый деэмульгатор. Спектр химических соединений, используемых в качестве компонентов деэмульгирующих составов, довольно широк. Зарубежные производители имеют в своем арсенале до нескольких десятков соединений каждого класса, отличающихся молекулярной массой, относительной растворимостью и т.д. [4].

Сегодня на месторождениях действуют принципиально разные технологические схемы сбора и переработки нефти, условия обработки эмульсий и их результаты существенно отличаются от объекта к объекту, хотя перерабатывается практически одна и та же эмульсия. Разнообразие технологических схем и оборудования, используемых в данном случае, привело к тому, что деэмульгатор подбирается отдельно для каждого объекта.

Большинство химических компаний хорошо обучены и предоставляют своим представителям возможность выбрать деэмульгаторы и довести установку до оптимальной производительности. Владельцы нефтяных месторождений сами не занимаются этими вопросами и приглашают представителей других компаний для выбора деэмульгаторов и разработки рекомендаций по их применению. Вместо того чтобы выбирать из сотен наименований деэмульгаторов, пригодных для использования только в конкретной установке со всеми ее технологическими особенностями, необходимо разработать идеальную технологическую схему подготовки нефти, создать на ее основе эффективное обезвоживающее оборудование и использовать деэмульгатор, соответствующий типу рафинированного масла [5].

Используемые в настоящее время методы добычи нефти привели к тому, что до 90% воды извлекается вместе с нефтью, образуя стабильные водонефтяные эмульсии, стабилизированные природными поверхностно - активными веществами и смолами. Из-за высокой стабильности этих эмульсий их разрушение возможно только с помощью деэмульгаторов. Расход деэмульгатора определяется необходимостью получения товарного масла с содержанием воды менее 0,2%, при более высоком содержании воды стоимость масла на мировом рынке снижается, а при 1% масло считается некачественным. Поскольку стоимость деэмульгаторов довольно высока, проблема снижения их расхода за счет повышения эффективности очень актуальна. Есть два способа решить эту проблему.

1. Первый, химико-технологический, заключается в разработке методов синтеза новых реагентов с деэмульгирующей способностью. Уровень этих разработок на ряде предприятий достиг вполне удовлетворительного уровня.

2. Более глубокое обезвоживание нефти при низких затратах может быть достигнуто с помощью деэмульгаторов, состоящих из различных химических соединений, при условии, что между этими соединениями проявляется синергетический эффект. Разработка таких синергетических деэмульгирующих соединений является вторым способом повышения их эффективности. Однако научная основа этого метода повышения эффективности деэмульгаторов еще не разработана.

О недостаточном уровне научной обоснованности разработки деэмульгаторов свидетельствует также отсутствие систематических исследований влияния на эффективность деэмульгаторов растворяющей природы их товарных форм, в том виде, в котором они поставляются рыбохозяйственным предприятиям, имеющим растворы от 30% до 65% в определенном количестве. растворитель. Хотя существует большое количество работ, посвященных влиянию природы растворителя на скорость физико - химических процессов, в литературе практически отсутствуют данные о возможной взаимосвязи между эффективностью деэмульгаторов и составом их коммерческих форм. Более того, в большинстве работ с этими реагентами тип растворителя даже не указывается. Недостаточное внимание уделяется также рассмотрению способа введения деэмульгатора в эмульсию в условиях промысловой подготовки нефти.

Таким образом, обзор литературы показал, что химическая деэмульгация с использованием деэмульгаторов является практически необходимым элементом технологии переработки нефти. В то же время разнообразие свойств масел, систем разработки месторождений и деэмульгаторов ставит оптимизацию их использования в качестве важной задачи, как с точки зрения технологических проблем, так и снижения стоимости реагентов [6].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Сатторов М.О., Ямалетдинова А.А., Бакиева Ш.К. Анализ эффективности деэмульгаторов, применяемых при разрушении локальных водонефтяных эмульсий // Universum: Технические науки: электрон. научный. Журнал 2020. № 4(73).

2. Сатторов М.О. Определение состава компонентов полимеров - деэмульгаторов разложения водонефтяных эмульсий. Международный научно - практический журнал “Теория и практика современной науки". 03(45), 2019 г. стр.260-262

3. Гладий Е.А. Оценка эффективности широкого применения

деэмульгирующих реагентов для обезвоживания нефти термохимическим методом / Е.А. Гладий, А.Ф. Кемалов, В.И. Гайнуллин и др. // Воздействие нефтяного газа. - 2015. - № 5. - с. 18-20.

4. Очилов, А. А. Разрушение стабильных водонефтяных эмульсий местных масел деэмульгаторами серии D / А. А. Очилов. -- Текст : прямой // Молодой ученый. -- 2015. -- № 8 (88). -- С. 283-286.

5. Очилов А.А. Деэмульгаторы для разрушения стабильных водонефтяных эмульсий / А.А. Ачилов, Б.С. Олимов. - Иваново: Олимп, 2017. - с. 12-13.6. Sadyrbaeva A.S., Baybotaeva S.E., Turebekova A.M., Zhanabai S.J. The effectiveness of the demulsifier effect on the process of destruction of oil-water emulsions // International Student Scientific Bulletin. - 2019. - № 2.

6. Serkebaeva B.S., Myrzagalieva K.N. Optimization of technology for the use of demulsifiers // Oil and gas: collection of tez. - M., 2015. - Vol. 1. - C. 391.

Размещено на Allbest.ru