Способ исследования нефтяной эмульсии

 

Изобретение относится к области нефтедобывающей промьшленности и предназначено для определения типа природных стабилизаторов нефтяных эмульсий. Цель изобретения - повьшение безопасности и снижение трудоемкости .. В специальный прибор наливают дистиллированную воду и исследуем то нефть. Формируют межфазные пленки (МП) на границе нефть - вода сначала в эл. поле постоянного тока напряженностью 0,5-2 кВ/см в течение 10- 60 мин, а затем без наложения эл. поля. После этого замеряют в обоих случаях прочности МП, сравнивают их величины и рассчитьюают коэффициент отклонения. При отклонении сравниваемых величин менее 15% тип стабилизатора относят к асфальтеновому, более 85Z - к парафиновому. Прочность МП является х-кой водонефтяных эмульсий, определяющей их устойчивость и расход реагента - деэмульгатора для их разрушения. 2 ил., 2 табл. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 N 33/26, 13/02

ВСЕГ-

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕПЪСТВУ

Б1%."

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3805503/22-03 (22) 24.10 84 (46) 30.01.87. Бюл. У 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов (72) P.È. Мансуров, Е.3. Ильясова, В.П. Выговской и Н.А. Яковлева (53) 543.5(088.8) (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕФТЯНОЙ

ЭМУЛЬСИИ (57) Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и предназначено для определения типа природных стабилизаторов нефтяных эмульсий. Цель изобретения — повышение безопасности и снижение трудоемкости.. В специальный прибор наливают

„„SU„„1286999 А 1 дистиллированную воду и исследуемую нефть. Формируют межфаэные пленки (МП) на границе нефть — вода сначала в эл. поле постоянного тока напряженностью 0,5-2 кВ/см в течение 1060 мин, а затем без наложения эл. поля. После этого замеряют в обоих случаях прочности МП, сравнивают их величины и рассчитывают коэффициент отклонения. При отклонении сравниваемых величин менее 15Х тип стабилизатора относят к асфальтеновому, более 85X — к парафиновому. Прочность МП является х-кой водонефтяных эмульсий, определяющей их устойчивость и расход реагента - деэмульгатора для их разрушения. 2 ил., 2 табл.,,емкости. прочн

На фиг. 1 и 2 изображено устрой- рующи ство для определения прочности меж- нефть фазной пленки. без п

Устройство собирается следующим 15 откло образом. ние п

На стеклянном стакане 1 устанав- сии п ливают разъемную (состоящую иэ двух частей) крышку 2. Верхний. электрод (нержавеющая сталь) 3 состоит из 20 где К двух пластин — полуколец, прикреп- Р ленных к крышке 2. В собранном виде пластины, касаясь друг друга, находятся в.верхней жидкости над дис- P

25 ком 4. Последний подвешен с помощью подвесного устройства 5 на вольфрамовой нити 6. Нижний электрод 7 сос- Пр тоит из металлического стержня 8, чин м боковые поверхности которого элек- носят трически изолированы от верхней жид- 3 1 к пар кости. Источник высокого напряжения П подключают к электродам с помощью пленк металлических колпачков 9, которые обору надевают на стержни. в ко

Способ определения типа природно- 35 ного . го стабилизатора осуществляют следую- слоя щим образом, поле

Стеклянный стакан 1 с нижним элек- в те тродом 7 устанавливают на поворотный элек столик стандартного прибора СНС-2, "0 сист фиксируют подвешенный стеклянный возд диск 4, собирают электропроводящую няло часть прибора (2, 3, 8, 9). Налипрои вают нижнюю жидкость (обычно дисго а тиллированная вода) до середины дис- 45 ти р ка, затем приливают исследуемую И нефть до покрытия диска и верхнего соб электрода. Включают высоковольтный стаб источник и выдерживают систему под HhiM напряжением 0,5-2,0 кВ/м в зависи- 50 оцен мости от вязкости нефти в течение проч

10-60 мин. Затем отключают напряже- форм ние и определяют прочность межфаз- выса ной пленки, измерив величину предель- Э ного отклонения светового луча (уг- 55 личн ла поворота диска 4) . казы

На этом же приборе повторяют про- элек цесс определения прочности межфазной врем пленки для другой порции той же ис- увел

1 !2869

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам исследования .нефтяных эмульсий, основанным на определении типа природных стабилизаторов нефтяных эмульсий, используемых для выбора и обоснования методов подготовки нефти.

Целью изобретения является повышение безопасности и снижение трудо- 10

99 2 следуемой нефти. В этом случае формирование межфазной пленки проводят без наложения электрического поля, т.е. путем естественной адсорбции пленкообразующих компонентов нефти на границу раздела жидкость — жидкость. Процесс формирования пленки заканчивается в течение 10-20 ч, после чего замеряют прочность межфазной пленки. Сравнивают величины ости межфазных пленок, формихся на поверхности раздела фаз — вода в электрическом поле и оля, рассчитывают коэффициент нения, т.е. процентное содержаарафинов в стабилизаторе эмульо формуле (P -P ) 100X

Р„, — коэффициент отклонения, %; — прочность межфазной пленки, формирующейся без электрического поля, Н/м; — прочность межфазной пленки, формирующейся в электрическом поле, Н/м. и отклонении сравниваемых велиенее 15 . тип стабилизатора отк асфальтеновому, более 85 афиновому. р и м е р . Прочность межфазной и эмульсии определялась на передованном приборе СНС-2 (фиг.1), тором формирование насыщенадсорбционного межфазного происходило в электрическом высокого напряжения 1,5 кВ/см чение 30 мин и без воздействия трического поля. Время выдержки емы нефть — вода в приборе без ействия электрического поля равсь 20 ч, так как за это время сходит формирование насыщеннодсорбционного слоя на поверхносаздела фаз исследуемых жидкостей. з табл. 1 видно, что данный спопозволяет правильно оценить тип илизатора, не прибегая к токсичрастворителям. Тип стабилизатора ивается по отклонению величины ности межфазных пленок (в %), ирующихся в электрическом поле кого напряжения и без поля. ксперименты, проведенные на разых системах (см. табл. 1) по1 вают, что при напряженностях трического поля менее 0,5 кВ/см я формирования пленки заметно ичивается, например, при напря1286999

Таблица 1

Отклонение эначеБез электрического поля

Система Тип

I ! стабилиj затора

С электрическим полем

Прочность

НапряженВремя дейстВремя формирования

Прочность ния прочности пленки, 10 Н/м ность вия поля, мин пленки, 10 Н/м поля, KB/ñì пленки, мин пленки, сформированной в эл. поле и без поля, %

2,88 4,31

2,80 6,98

2,75 8,64

3,00 0,33

2,71 9,96

300

1440

0,25

3,01

Модельная система О, 2 .-ный асфальтит в растворе м-ксилол+вазелиновое

0,5

Асфальтеновый

1,0 масло на границе с дистиллированной водой

1,5

I0

2,0

0,8

2,5

0,4

3,0 женности электрического поля, равной

0,25 кВ/см, время во действия электрического поля для формирования насыщенной пленки увеличивается до

5 ч,.

При повышении напряженности электрического поля выше 2,0 кВ/см граница раздела жидкостей становится неустойчивой вследствие электрогидродинамического взаимодействия, связанного с изменением соотношения сил электрического поля и поверхностного натяжения, а также с возникновением циркуляции потоков в жидкостях.

Поэтому в качестве интервалов границ напряженности электрического поля бы— ли приняты значения 0,5-2 кВ/см.

Время действия электрического поля для формирования насыщенной адсорбционной межфазной пленки зави- 20 сит от напряженности электрического поля (см. табл. 2).

Так, по экспериментальным данным при напряженности поля 0,5 кВ/см пленка формируется в течение 60 мин, при 2 кВ/см — 10 мин и т.д. Поэтому в качестве интервалов границ времени действия электрического поля были приняты значения (60-10 мин).

Тип стабилизатора эмульсии является важной характеристикой для выбора и обоснования методов подготовки нефти. Кроме того, в процессе измерений получается важная характеристика водонефтяных эмульсий— прочность межфазных пленок, определяющая устойчивость эмульсии z» расход реагента — деэмульгатора для ее разрушения.

Формула изобретения

Способ исследования нефтяной эмульсии, основанный на определении типа природного стабилизатора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения безопасности и снижения трудоемкости, тип стабилизатора определяют путем измерения и сравнения величин прочностей межфаэных пленок, сформированных на границе нефть — вода в электрическом поле постоянного тока напряженностью 0 52 кВ/см в течение 10-60 мин и без поля, при отклонении сравниваемых величин менее 15 тип стабилизатора относят к асфальтеновому, более 85 . к парафиновому.

1286999. Тип

1 ста1 били1 затора

Система

С электрическим полем

Отклонение значеНапряженПрочнос гь

Время дейстВремя формирования

Прочность ния ность вия пленки, проч1О Н/м ности пленки, lO H/м поля, KB/ñì поля, мин пленки, мин пленки, сформированной в эл. поле и без поля, Е

1,57 0,25

1440

300

I,82 15,92

1,74 10,82

1,60 1,90

1,61 2,55

1,58 0,64

0,84

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0,3

1440

0,25

0,04 98,50

2,67

300

0,5

0,04 98,50 Парафиновый

0,07 97,38

1,0

1,5

0,07 97,38

0,07 97,38

0,07 97,38

0,07 97,38

0,23 97,29

0,18 90,05

0,ll 93,92

0,08 95,58

2,0

2,5

3,0

1440

1,81

0,25

300

0,5

1,0

1,5

0,08 95,58

2,0

2,5

0,08 95,58

0,08 95,58

3,0

Девонская нефть

Шкаповского месторождения на границе с дистиллированной водой

Сергеевская нефть, скв. 16 на границе с дистиллированной водой

Лениногорская нефть на границе с дистиллированной водой

Без электрического поля

Продолжение табл.

1286999

Система

Напряженность

Прочность пленки, 10 Н/м

Время дейстполя, кВ/см вия, мин

0,04

0,5

0,24

0,83

40

1,75

2,78

2,89

2,89

2,89

1,94

1,0

2,78

2,85

40

2,85

2,85

1,12

1,5

2,09

3,00

3,00

25

3,00

2,0

2,53

2,87

2,87

2,87

10

0,5

0,04

Модельная система

0,2X — íûé асфальтит в растворе м-ксилол+

+вазелиновое масло (1:1) на границе с дистиллированной водой (тип стабилизатора — асфальтеновый, прочность пленки без действия эл.поля равна 3,01»

» 10"3 H/ ) Сергеевская нефть, скв.lб на границе с. дистиллированной водой (тип стабилизатора — парафиновый, прочность пленТаблица 2

1 286999

0,04 ки без действия электрического поля равна 2,67 10 Н/м) 80

0,04

1,0

0,04

0,G4

40

0,07

0,07

0,04

1,5

0,07

0,07

0,07

0,04

2,0

1О

0,07

0,07

О, О 7

Продолжение табл. 2

1 ° ) 1 286999

+ О

Составитель В. Петрова

Редактор Н. Слободяник Техред М.Ходанич Корректор М. Самборская

Заказ 7707/44 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035» Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

11роизводственно-политрафическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4