Способ исследования нефтяной эмульсии

(19) Б 33/26, 13/02 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ра относят к асфал853 - к парафиновом1 П является х-кой в лиза тено у. П му олее ност одон й их фтя- стой- мульк эмульс определяющсход реагент х разрушения чивость и 2 гато 2 та ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЪСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке итранспорту нефти и нефтепродуктов(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕФТЯНОЙЭМУЛЬСИИ(57) Изобретение относится к областинефтедобывающей промышленности ипредназначено для определения типаприродных стабилизаторов нефтяныхэмульсий. Цель изобретения - повыше ние безопасности и снижение трудоемкости В специальный прибор наливают дистиллированную воду и исследуемую нефть. Формируют межфаэные пленки (МП) на границе нефть - вода сначалэл. 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 и величины и рассчитывают коэффициен отклонения. При отклонении сравниваемых величин менее 153 тип стабиемкости. прочнНа фиг. 1 и 2 изображено устрой- рующиство для определения прочности меж- нефтьФазной пленки. без пУстройство собирается следующим 15 отклообразом. ние пНа стеклянном стакане 1 устанав- сии пливают разъемную (состоящую иэ двухчастей) крышку 2. Верхний. электрод(нержавеющая сталь) 3 состоит из 20 где Кдвух пластин - полуколец, прикреп- Рленных к крышке 2. В собранном виде пластины, касаясь друг друга, находятся в.верхней жидкости над дис- Р25 гтком 4. Последний подвешен с помощьюподвесного устройства 5 на вольфрамовой нити 6. Нижний электрод 7 сос- Пртоит из металлического стержня 8,чин мбоковые поверхности которого элек-носяттрически изолированы от верхней жид к паркости, Источник высокого напряжения Пподключают к электродам с помощью пленкметаллических колпачков 9, которые оборунадевают на стержни, в коСпособ определения типа природно ного. го стабилизатора осуществляют следую- слоящим образом, полеСтеклянный стакан 1 с нижним элек- в тетродом 7 устанавливают на поворотный элекстолик стандартного прибора СНС, "0 систфиксируют подвешенный стеклянный возддиск 4, собирают электропроводящуюнялочасть прибора (2, 3, 8, 9). Налипроивают нижнюю жидкость (обычно дисго атиллированная вода) до середины дис ти рка, затем приливают исследуемую Инефть до покрытия диска и верхнего собэлектрода. Включают высоковольтный стабисточник и выдерживают систему под нымнапряжением 0,5-2,0 кВ/м в зависи оценмости от вязкости нефти в течение10-60 мин. Затем отключают напряже- формние и определяют прочность межфаз- высаной пленки, измерив величину предель- Эного отклонения светового луча (уг личнла поворота диска 4),казыНа этом же приборе повторяют про- элекцесс определения прочности межфазной времпленки для другой порции той же ис- увел 1 2869Изобретение 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 992следуемой 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 величиныости межфазных пленок, формихся на поверхности раздела фаз- вода в электрическом поле иоля, рассчитывают коэффициентнения, т.е. процентное содержаарафинов в стабилизаторе эмульо Формуле) 100 Ж- коэффициент отклонения, Ж;- прочность межфазной пленки,формирующейся без электрического поля, Н/м;- прочность межфазной пленки,Формирующейся в электрическом поле, Н/м.и отклонении сравниваемых велиенее 157. тип стабилизатора отк асфальтеновому, более 857.афиновому.р и м е р , Прочность межфазнойи эмульсии определялась на передованном приборе СНС(фиг.1),тором формирование насыщен адсорбционного межфазногопроисходило в электрическомвысокого напряжения 1,5 кВ/смчение 30 мин и без воздействиятрического поля. Время выдержкиемы нефть - вода в приборе безействия электрического поля равсь 20 ч, так как за это времясходит формирование насыщеннодсорбционного слоя на поверхносаздела фаз исследуемых жидкостей.з табл. 1 видно, что данный спопозволяет правильно оценить типилизатора, не прибегая к токсичрастворителям, Тип стабилизатораивается по отклонению величиныности межфазных пленок (в Х),ирующихся в электрическом полекого напряжения и без поля,ксперименты, проведенные на разых системах (см. табл. 1) повают, что при напряженностяхтрического поля менее 0,5 кВ/смя формирования пленки заметноичивается, например, при напря286999 10 Таблица 1 ОтклонениеэначеБез электрического поля СистемаТипста- били затораС электрическим полем Проч- ность НапряженВремядейстВремяформирования Проч- ность ния проч- ности пленки, 10 Н/м ность вия поля,мпн пленки, 10 Н/м поля, кВ/см пленки,мин пленки,сформи- рованной в эл. поле ибез 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 0,2%-ный асфальтит в растворе м-ксилол+вазелиновое 60 0,5 30 Асфаль- теновыи 1,0 масло на границе с дистиллированной водой 10 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 были приняты значения 0,5-2 кВ/см.Время действия электрического поля для формирования насыщенной адсорбционной межфазной пленки зави 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 и 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 щ и й с я 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 0,5- 2 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., Типста 1били 1 затора Система С электрическим полем ОтклонениезначеНапряженПрочносгь ВремядейстПроч- ность Времяформирования ния ность вия проч- ности пленки, 1 О эН/м пленки, 10 Н/м поля, кВ/см поля,мин пленки,мин пленки,сформированной в эл. поле ибез поля, Е 1,57 0,25 440 300 1,82 15,92 1,74 10,82 1,60 1,90 1,61 2,55 1,58 0,64 0,84 60 0,5 и 1,0 30 1,5 15 2,0 2,5 3,0 0,3 1440 0,25 0,04 98,50 2,67 300 0,5 60 0,04 98,50 Парафиновый 0,07 97,38 1,0 30 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 0,11 93,92 0,08 95,58 15 2,0 10 2,5 3,0 1440 1,81 0,25 300 0,5 60 1,0 30 15 0,08 95,58 1 О 2,0 2,5 0,08 95,580,08 95,58 3,0 Девонская нефтьШкаповского/месторожденияна границе сдистиллированнойводой Сергеевскаянефть, скв . 16на границе сдистиллированнойводой Лениногорская нефть на границе с дистиллированной во- дой Без электрического поля 6Продолжение табл.(1:1) на границе сдистиллированной водой (тип стабилизатора - асфальтеновый, прочностьпленки без действияэл.поля равна 3,0110 ЗН( ) Сергеевская нефть,скв.16 на границе с.дистиллированнойводой (тип стабилизатора - парафиновый, прочность пленТаблица 21286999 60 0,04 80 0,04 10 0,04 0,04 20 40 0,07 50 0,07 0,04 1 О 15 0,07 20 0,07 0,07 0,04 2,0 О 0,07 0,07 20 О, 07 ки без действия электрического поля равна 2,67"1 О Н/м) Продолжение табл. 2+ -) трова СоставительСлободяник Техред М.Ход Коррект Реда мборска каэ 7707 ВН