Способ исследования нефтяной эмульсии Советский патент 1987 года по МПК G01N33/26 G01N13/02 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частност к способам исследования -нефтяных эмульсий, основанным на определении типа природных стабилизаторов нефтя ньгх эмульсий, используемых для выбо и обоснования методов подготовки нефти.

Целью изобретения является повы- :|шение безопасности и снижение трудо |емкости.

I На фиг. 1 и 2 изображено устрой- ство для определения прочности межфазной пленки.

Устройство собирается следующим образом.

На стеклянном стакане 1 устанавливают разъемную (состоящую из двух частей) крышку 2. Верхний-электрод .(нержавеющая сталь) 3 состоит из двух пластин - полуколец, прикрепленных к крышке 2. В собранном виде пластины, касаясь друг друга, находятся в .верхней жидкости над диском 4. Последний подвешен с помощью подвесного устройства 5 на вольфрамовой нити 6. Нижний электрод 7 состоит из металлического стержня 8, боковые поверхности которого электрически изолированы от верхней жидкости. Источник высокого напряжения подключают к электродам с помощью металлических колпачков 9, которые надевают на стержни.

Способ определения типа природно го стабилизатора осуществляют следущим образом.

Стеклянный стакан 1 с нижним элетродом 7 устанавливают на поворотны столик стандартного прибора СНС-2, фиксируют подвешенньпЧ стеклянный диск 4, собирают электропроводящую. часть прибора (2, 3, 8, 9). Наливают нижнюю жидкость (обычно дистиллированная вода) до середины дис ка, затем приливают исследуемую нефть до покрытия диска и верхнего электрода. Включают высоковольтный источник и выдерживают систему под напряжением 0,5-2,0 кВ/м в зависи- мости от вязкости нефти в течение 10-60 мин. Затем отключают напряжение и определяют прочность межфазной пленки, измерив величину пределного отклонения светового луча (уг- ла поворота диска 4) .

На этом же приборе повторяют процесс определения прочности межфазно пленки для другой порции той же ис

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 прочности межфазных пленок, формирующихся на поверхности раздела фаз нефть - вода в электрическом поле и без поля, рассчитывают коэффициент отклонения, т.е. процентное содержание парафинов в стабилизаторе эмульсии по формуле

) 100%

к fi i Р гг

0

5

5

O 5 0 5

0

РП Г2

Г1

где К - коэффициент отклонения, %; прочность межфазной пленки, формирующейся без электрического поля, Н/м; прочность межфазной пленки, формирующейся в электрическом поле, Н/м.

При отклонении сравниваемых величин менее 15% тип стабилизатора относят к асфальтеновому, более 85% - к парафиновому.

Пример . Прочность межфазной пленки эмульсии определялась на переоборудованном приборе СНС-2 (фиг.1), в котором формирование насьш;ен- ного адсорбционного межфазного слоя происходило в электрическом поле высокого напряжения 1,5 кВ/см в течение 30 мин и без воздействия электрического поля. Время выдержки системы нефть - вода в приборе без воздействия электрического поля равнялось 20 ч, так как за это время происходит формирование насыщенно-, го адсорбционного слоя на поверхности раздела фаз исследуемых жидкостей. Из табл. 1 видно, что данный способ позволяет правильно оценить тип стабилизатора, не прибегая к токсичным растворителям. Тип стабилизатора оценивается по отклонению величины прочности межфазных пленок (в %), формирующихся в электрическом поле высокого на1пряжения и без поля.

Эксперименты, проведенные на различных системах (см. табл. I). показывают, что при напряженностях электрического поля менее 0,5 кВ/см время формирования пленки заметно увеличивается, например, при напряженности электрического поля, равной 0,25 кВ/см, время воздействия электрического поля для формирования насыщенной пленки увеличивается до 5ч..

При повьппении напряженности электрического поля выше 2,0 кВ/см граница раздела жидкостей становится неустойчивой вследствие электрогидродинамического взаимодействия, свя- занного 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).

1440

3,01

Тип стабигшзатора 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, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности и снижения трудоемкости, тип стабилизатора определяют путем измерения и сравнения величин прочноетей межфазных 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.

Таблица 1

300

60

30

15

10

5

2

2,884,31

2,806,98

2,758,64

3,000,33

2,719,96 0,8 0,4

Асфальте но вый

Девонская нефть

Шкаповского

месторождения

на границе с

дистиллированной

водой

Сергеевская нефть, СКВ.I6 на границе с дистиллированной в одой

1440

1 ,81

Продолжение табл. 1

Таблица 2

ifue. f

t-f) 0

Ы0

Фиг. г

Изобретение относится к области нефтедобывающей промьшленности и предназначено для определения типа природных стабилизаторов нефтяных эмульсий. Цель изобретения - повьше- ние 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 водонефтя- ных эмульсий, определяющей их устойчивость и расход реагента - деэмуль- гатора для их разрушения. 2 ил., 2 табл. с (Л 00 ск