Pentru alegerea corectă a metodelor de deshidratare a uleiului (demulsificare), este necesar să se cunoască mecanismul de formare a emulsiei și proprietățile sale. Formarea emulsiilor începe deja atunci când uleiul se deplasează la capul puțului și continuă cu o mișcare suplimentară prin comunicațiile câmpului, adică Sunt formate emulsii în care se produce amestecarea continuă a uleiului cu apa. Intensitatea formării emulsiei într-un puț depinde în mare măsură de metoda de producție a uleiului, care la rândul său este determinată de natura depozitului, de perioada de funcționare a acestuia și de proprietățile fizico-chimice ale uleiului. În prezent, orice domeniu este operat prin una dintre metodele cunoscute: fântână, compresor sau pompare adâncă.
În metoda fântânii, care este tipică pentru perioada inițială de funcționare a depozitului de ulei, are loc o retragere intensă a lichidului din fântână. Intensitatea amestecării uleiului cu apă în conductele de ridicare ale puțului crește datorită eliberării gazelor dizolvate, ceea ce duce la formarea de emulsii într-o etapă timpurie a mișcării amestecului de ulei și apă.
În puțurile compresorului, motivele pentru formarea emulsiilor sunt aceleași ca și pentru producția de fântâni. În mod particular afectează în mod negativ aerul, uneori injectat în loc de gaz în puț, care oxidează unele dintre hidrocarburile grele pentru a forma substanțe cu conținut de asfalt.
În cazul producției de ulei pompare adâncă, emulsificarea are loc în cutiile de supapă, cilindrii pompei, conductele de ridicare în timpul mișcării reciproce a tijei de pompare. Când se utilizează pompe submersibile electrice, apa și uleiul sunt amestecate pe rotoarele pompei și pe conductele de ridicare.
În emulsii este obișnuit să se facă distincția între două faze - interne și externe. Faza exterioară este un lichid în care sunt plasate cele mai mici picături de alt lichid. Faza exterioară este numită și mediul de dispersie, iar faza internă este un lichid care este sub formă de picături fine într-un mediu dispersant [9, 22].
În funcție de natura mediului extern și a fazei interne, există două tipuri de emulsii: ulei în apă (n / a) și apă în ulei (greutate / volum). Tipul de emulsie format depinde în principal de raportul dintre volumele celor două faze; mediul extern tinde să devină acel fluid al cărui volum este mai mare. În practică, cel mai adesea există emulsii cum ar fi w / n (95%). Mai puține decât emulsiile, cum ar fi in / in, există emulsii de tipul al treilea - apă în ulei în apă.
Emulsiile de ulei sunt caracterizate prin vâscozitate, stabilitate, densitate, proprietăți electrice și dispersie.
Vâscozitatea emulsiei de ulei variază în domenii largi și depinde de viscozitatea intrinsecă a uleiului, de temperatura formării emulsiei, de raportul dintre cantitățile de ulei și apă.
Conductivitatea electrică a uleiurilor pure variază de la 10 -9 la 10 -14 Ohm / m, iar conductivitatea electrică a apei în forma sa pură este de 10 -6 până la 10 -7 Ohm / m, adică amestecul acestor două componente este un dielectric bun. Cu toate acestea, atunci când o cantitate mică de săruri sau acizi se dizolvă în apă, conductivitatea electrică a apei crește brusc și, în consecință, emulsie. Conductivitatea electrică a emulsiilor de ulei crește de mai multe ori atunci când acestea se găsesc într-un câmp electric. Acest lucru se datorează permitivității diferite a apei și a uleiului și orientarea picăturilor de apă în uleiul de-a lungul liniilor de forță a câmpului electric.
Stabilitatea (stabilitatea) emulsiilor, adică capacitatea de a nu fi separată în anumite componente pentru componente, este cel mai important indicator pentru amestecurile de apă-ulei. Cu cât stabilitatea emulsiilor este mai mare, cu atât este mai dificil procesul de demulsificare. Emulsiile de ulei au rezistență diferită. Dacă alte lucruri sunt egale, stabilitatea emulsiilor este mai mare, cu atât mai mare este dispersia. Într-o mare măsură, stabilitatea emulsiilor depinde de compoziția componentelor care intră în carcasa protectoare, care se formează pe suprafața picăturii.
Pe suprafață, picăturile sunt, de asemenea, adsorbite, acoperind-o cu un strat de armură, stabilizând substanțele numite emulgatoare. În viitor, acest strat previne coalescența picăturilor, adică îngreunează demulsificarea și promovează formarea unei emulsii stabile. În timpul existenței emulsiilor apare întărirea carcasei blindate, așa-numita "îmbătrânire" a emulsiei. Se constată că straturile de suprafață prezintă o viscozitate anormală și, în timp, viscozitatea stratului de bromurare crește de zeci de ori. Astfel, după formarea straturilor de suprafață ale emulsiilor zi achiziționate ulm oase, substanțe de vâscozitate corespunzătoare, cum ar fi bitum, care este aproape pe reologice sale (curgător) abordare stvam -another la solide.
Prezența încărcărilor electrice pe suprafața globulelor emulsiei crește rezistența acestora. Cu cât este mai mare încărcătura de suprafață a picăturilor, cu atât este mai dificil să fuzionați și cu cât este mai mare stabilitatea emulsiei. În condiții statice, sistemul de dispersie este echilibrat electric, ceea ce mărește stabilitatea emulsiei.
Odată cu creșterea temperaturii, vâscozitatea uleiului și rezistența mecanică a stratului de armură scad, ceea ce reduce stabilitatea emulsiei. Efectul temperaturii asupra stabilității emulsiilor de uleiuri foarte parafinice este urmărit în mod deosebit. Cu o scădere a temperaturii, cristalele de parafină precipită în ulei, care sunt ușor adsorbite pe suprafața picăturilor de apă, creând o cochilie de armură de înaltă rezistență.
Compoziția apei produse afectează în mod semnificativ stabilitatea emulsiilor de ulei. Apele rezervoarelor sunt diverse în compoziția chimică, dar toate pot fi împărțite în două grupe principale: primul grup este apa dură, care conține compuși de cloralciu sau clorocaliu-magneziu; al doilea grup este apa alcalină sau hidrocarbonat-sodică. Creșterea acidității formării apei conduce la producerea de emulsii mai stabile. Reducerea acidității formării apei se realizează prin introducerea unui alcalin în emulsie, care contribuie la o scădere a rezistenței straturilor de fermentație.
Principalii factori care influențează stabilitatea emulsiilor sunt următorii: raportul dintre densitățile de fază, vâscozitatea uleiului și rezistența straturilor protectoare pe picăturile de apă. Emulsiile proaspete sunt mai ușor de distrugat, astfel încât deshidratarea și desalinizarea sunt mai potrivite pentru desfășurarea pe teren.
La proiectarea instalațiilor de deshidratare a uleiului pentru condiții de producție specifice, este necesar să se obțină date experimentale privind compoziția impurităților, compoziția calitativă și cantitativă a impurităților și starea așteptată a emulsiei. Simultan cu deshidratarea uleiului, are loc și desalinizarea, deoarece apa se separă de ulei împreună cu impuritățile minerale dizolvate în el. Dacă este necesar, pentru o desalinizare mai completă, puteți furniza în plus apă proaspătă uleiului, care dizolvă cristalele de săruri minerale, iar atunci când apa mineralizată este separată ulterior, are loc desalinizarea profundă a uleiului.
Articole similare
-
Variabile simple și tipuri de date de bază în matlab - stadopedia
-
Prin metoda percepției, semnalele sunt împărțite în semnale vizibile și sonice - stadopedia
-
Principalii parametri ai apei și vaporilor de apă - stadopedia
Trimiteți-le prietenilor: