Cтраница 2
При введении водорастворимого деэмульгатора в чистом виде механизм доставки его на капли пластовой воды будет, очевидно, диффузионным. При использовании водного раствора деэмульгатора транспортной стадии будет предшествовать еще стадия перехода деэмульгатора из капель воды, в которых он растворен, в нефть. Осуществление транспортной стадии непосредственно за счет столкновения капель пластовой воды и капель, содержащих деэмульгатор, маловероятно, так как такие капли не могут слиться до тех пор, пока на них не будут разрушены бронирующие оболочки, а на это требуется время. Предположение о преобладающем точечном или локальном механизме передачи деэмульгатора при сближении капель через наиболее тонкое место разделяющей их нефтяной пленки также маловероятно. Процесс выхода деэмульгатора из капель воды в нефть мы рассматривать не станем, а будем предполагать, что этот процесс завершился, и деэмульгатор уже равномерно распределен по объему нефти. [16]
Из номограммы видно, что одна и та же степень захвата капель пластовой воды из нефти может быть достигнута при различных расходах пресной воды. С уменьшением расхода пресной воды длина секции возрастает. Выбор кривой констант эффективности столкновений зависит от способа ввода в нефть промывочной воды, характера смешения и соотношения размеров капель пластовой и пресной воды. [17]
Из номограммы видно, что одна и та же степень захвата капель пластовой воды из нефти может быть достигнута при различных расходах пресной воды. С уменьшением расхода пресной воды длина секции возрастает. [18]
В качестве исходной применялась высокостойкая, отмытая по методике Беньковского, натуральная эмульсия капель пластовой воды в трансформаторном масле ( для снижения оптической плотности системы), вязкость которого была эквивалентна вязкости нефти. [19]
На рис. 11, а, б представлены данные об изменении расчетного числа капель пластовой воды, не участвовавших в массообменных процессах вдоль оси ( рис. 11, а) и по сечению трубопровода ( рис. 11, б), из которых видно, что число таких капель быстро уменьшается и в пределах 150 - 200 диаметров приближается к нулю. Поскольку реальная протяженность промысловых трубопроводов во много раз превышает расчетную длину массообменного участка, легко понять причины устойчивости и завершенности процесса массообмена при обработке эмульсии деэмульгатором в промысловых системах сбора. Из графиков рис. 11, б видно, что эффективность процессов массообмена в направлении от оси трубопровода к его стенкам в соот - ветствии с изменением градиентов скорости возрастает. [20]
Уравнение ( 5) представляет собой упрощенную математическую модель процесса доведения реагента до каждой капли пластовой воды в объеме турбулентного потока водонефтяной эмульсии. [21]
Фиксирование хлопьев красителя появляющихся при коагу - - ляции частиц в среде электролита ( содержимое капель пластовой воды) на том участке, где произошел разрыв бронирующей оболочки при слиянии капель, позволяет сделать заключение о состоянии бронирующей оболочки на других участках капель. О степени разрушенности бронирующих оболочек в этих зонах можно судить по поведению смешанных капель при их контакте друг с другом. Оказалось, что смешанные капли легко коалесцируют друг с другом при небольшом времени контакта на участках, где, казалось бы, нет реагента. Однако для разрушения бронирующей оболочки на всей поверхности глобулы вовсе не обязательно проникновение реагента к ней из внутренних областей капли. Процесс разрушения бронирующих оболочек идет весьма эффективно за счет быстрого продвижения молекул поверхностно-активных веществ непосредственно по поверхности капли. [22]
Неустойчивые эмульсии, транспортируемые по промысловым трубопроводам с раствором реагента-деэмульгатора, могут разрушаться в турбулентном потоке в результате коалесценции капель пластовой воды, при этом в нижней части трубопровода может появляться свободная вода. Накопление пластовой воды в пониженных участках трубопровода, как правило, существенно усиливает процессы их коррозии или повышает интенсивность отложения солей. Поэтому с технологической точки зрения важно уметь создавать такие режимы транспортирования неустойчивых эмульсий, при которых вода будет находиться в диспергированном состоянии [13], тем более, что такие режимы выгодны и с гидродинамической точки зрения. [23]
Для обессоливания нефти необходимо разрушить защитные пленки глобул пластовой воды, а значит - увеличить частоту столкновений и коалесценции капель пластовой воды с глобулами предварительно введенной и достаточно раздробленной пресной воды. Кроме того, необходимо обеспечить условия для осаждения слившихся капель воды. Для вымывания кристаллов соли также необходимо, чтобы введенная в нефть пресная вода контактировала с возможно большим объемом нефти, а для этого следует диспергировать эту воду на мелкие-мелкие капли и. [24]
Рассмотрим сначала случай, когда проводимость капли много больше проводимости раствора, что справедливо, например, для жидкометаллической капли или капли пластовой воды в нефти. Обозначим через Аф ф0 - фр разность потенциалов между каплей и раствором. Состояние поверхностного слоя, а значит, и поверхностного натяжения Е на границе капля - раствор однозначно определяется величиной Аф. При движении капли ионы в двойном слое смещаются к кормовой части капли, тем самым Аф изменяется вдоль поверхности капли. На поверхности капли появляется дополнительная тангенциальная сила, равная Ft Ve E - градиенту по направлению касательной к поверхности. [25]
Из приведенных данных ясно, что если бы капли пресной воды сливались друг с другом и осаждались более эффективно, чем капли пластовой воды друг с другом и каплями пресной воды, минерализация дренажной воды в первые минуты отстоя была бы минимальной, так как в состав дренажной воды быстрее всего переходили бы именно капли пресной промывочной воды. В действительности же она максимальна во всех случаях. [26]
Такая модель для плотности распределения концентрации солей по отдельным каплям не должна сильно отличаться от встречающейся на практике, так как известно, что капли пластовой воды плохо коа-лесцируют с промывочной водой из-за бронирующих оболочек, образованных различными поверхностно-активными веществами, содержащимися в нефти. [27]
Показано, что при правильном подборе режима движения ограничивающие поток оболочки и находящиеся в нем тела могут служить инверсирующими экранами, разрушающими бронирующие оболочки капель пластовой воды и переводящими ее в пленочное состояние. Наиболее эффективно протекают эти процессы при появлении в потоке турбулентных пульсаций, обладающих достаточной энергией для переноса и деформации мелких капель на поверхности экранов. Суммарная внутренняя поверхность трубопроводов промысловых систем сбора огромна и воспользоваться ею в технологических целях весьма несложно. [28]
Для определения частоты столкновений капель в турбулентном газоэмульсионном потоке сделаем основанное на незначительной разности плотностей нефти и пластовой воды предположение, что скорости движения капель пластовой воды и раствора деэмульгатора совпадают с величиной пульсации скорости дисперсионной среды. [29]
Для оценки скорости доведения реагента до капель пластовой воды принимается, что в результате дробления капли, образовавшейся при слиянии двух капель разных сортов ( капли пластовой воды и капли раствора реагента), обе новые капли перейдут в сорт капель раствора реагента, а общее число капель в нефти N останется постоянным. При этом в объеме потока число капель с раствором реагента увеличивается, а капель пластовой воды, не содержащих раствора реагента, - уменьшается. Тогда из общего числа слияний N в единицу времени на долю слияний, сопровождаемых распределением реагента, придется Np актов. [30]