Н/В в/н

Рис. 28 Дисперсные системы (эмульсии).

Нефтяные эмульсии делятся на два больших класса: 1) эмульсии первого рода или прямые, когда капельки нефти, являющиеся дисперсной фазой, равномерно или неравномерно размещены в воде, - дис­персионной среде. Такие эмульсии называются ^инефть в воде" и условно обозначаются Н/В (рис. 27, а); 2) эмульсии второго рода или обратные, когда капельки воды - дисперсная фаза, равномерно или неравно­мерно размещены в нефти, являющейся дисперсионной средой. Такие эмульсии называются "вода в нефти" и условно обозначаются В/Н (рис. 28, б).

Тип эмульсии легко устанавливается определением свойств ее дисперсионной среды. В эмульсиях Н/В внешней фазой является вода, и поэтому они смешиваются с водой в любых соотношениях и облада­ют высокой электропроводностью, в то время как эмульсии В/Н смешиваются только с углеводородной жидкостью и не обладают заметной электропроводностью. Установлено, что тип образующейся эмульсии в основном зависит от соотношения объемов нефти и воды; дисперсионной средой (внешней) обычно стре­мится стать та жидкость, объем которой больше.

Вопрос 5.2: Классификация нефтяных эмульсий.

Нефтяные эмульсии классифицируют по концентрации дисперсной фазы в дисперсионной среде, и подразделяются на три типа: разбавленные, концентрированные и высококонцентрированные.

К разбавленным эмульсиям относят системы жидкость-жидкость, объемная доля дисперсной фазы в которых составляет до 20 %, к концентрированным эмульсиям до 74 %, к высококонцентрированным -свыше 74 %.

Особенности разбавленных эмульсий: незначительный диаметр капелек дисперсной фазы (10~⁵ см); существование электрических зарядов на капельках этих эмульсий, движущихся в дисперсионной среде; от­сутствие столкновений капелек, так как вероятность их столкновения очень мала, к тому же они имеют одноименные заряды, и поэтому эмульсии эти весьма стойкие.

Особенности концентрированных эмульсий: возможность осаждения капелек, большая устойчивость эмульсии. Особенности высококонцентрированных эмульсий: отсутствие осаждения капелек дисперсной фа­зы, возможность деформации капелек дисперсной фазы в процессе движения вследствие большой концен­трации. Такие эмульсии являются нестойкими.

Размеры капелек дисперсной фазы в эмульсиях могут быть самыми разнообразными и колебаться в пределах от 0,1 до 100 мкм. Дисперсные системы, состоящие из капелек одного и того же диаметра, на­зываются монодисперсными, а дисперсные системы, состоящие из капелек различного диаметра, - полидис­персными. Нефтяные эмульсии относятся к полидисперсным системам.

Вопрос 5.3: Образование нефтяных эмульсий.

Нефтяные эмульсии в пластовых условиях отсутствуют. На образование эмульсий требуются боль­шие затраты энергии, поэтому они могут образовываться в призабойной зоне скважины или в стволе сква­жины, особенно там, где бурно выделяется газовая фаза, способствующая турбулизации потока.

Образование и стойкость нефтяных эмульсий в основном определяются скоростью движения нефте-водяной смеси, соотношением фаз (нефти и воды), физико-химическими свойствами этих фаз и темпера­турным режимом.

Интенсивно образуются эмульсии при эксплуатации скважин ЭЦН, но вследствие выделения тепло­ты электродвигателями этих насосов, эти эмульсии нестойкие. За пределами насосов стойкость эмульсии повышается в связи с падением температуры потока и выделением газа из нефти.

43 Тема 5.Подготовка нефти.