Водонефтяные эмульсии, условия их образования и свойства

10. Водонефтяные эмульсии, условия их образования и свойства.

   Водонефтяная эмульсия - это смесь двух взаимно нерастворимых жидкостей, при этом одна из этих жидкостей тонко дисперсированна в другой . Эмульсии делятся на 2 вида:а) эмульсия первого рода(прямая)- нефть дисперсная аза, вода дисперсионная среда; б)эмульсия второго рода-дисперсионная среда нефть, дисперсная фаза вода.

0бразование эмульсий может происходить в приэабойной зоне скважины, в стволе скважины и в поверхностном оборудовании. Образование и стойкость водонефтяных эмульсий в основном определяется скоростью движения водонефтяной смеси, относительной величиной содержания фаз и температурным режимом. Эмульгирование нефти в начале происходит на границе раздела фаз, и с ростом скорости потока объем эмульсии увеличивается. Основные свойства водонефтяных эмульсий:

1.   Дисперсность эмульсии - это степень раздробленности дисперсной фазы в дисперсной среде. Дисперсность характеризуется тремя величинами:                                                        

•   Диаметром капелек

•   Обратной величиной диаметра капельки D = 1/d

•   Удельной межфаэной поверхностью            .

2.   Вязкость - различают две вязкости:

•   Вязкость, обусловленную пульсациями давления дисперсной среды (нефти) и дисперсной фазы (воды)

•   Динамическая вязость-зависит от:

вязкости самой нефти

температуры, при которой получается эмульсия

количества содержания воды в нефти

степени дисперсности

Критическое значение коэффициента обводнения, при котором вязкое и. эмульсии начинает снижаться, называется точкой инверсии. В точке инверсии происходит обращение фаз, в результате чего дисперсная фаза (вода) становится дисперсной средой, а дисперсная среда (нефть) - дисперсной фазой. Инверсия происходит при введении в эмульсию ПАВ и в следствии увеличения содержания воды в эмульсии.

3.   Плотность эмульсий - определяют, зная плотность нефти и воды в чистом виде - хорошие диэлектрики. При незначительном содержании в воде растворенных солей или кислот электропроводимость ее увеличивается в десятки раз. Свойство капелек воды располагаться в эмульсиях вдоль силовых линий электрическою поля служит основной причиной использования этого метода для разрушения нефтяных эмульсий.

4.   Устойчивость - способность в течение определенного времени не разрушаться и не разделяться на нефть и воду.

Устойчивость эмульсии определяется временем ей существования. Для разрушения эмульсий применяют деэмульгаторы. Деэмульгаторы должны удовлетворять таким требованиям, как:

понижать на границе раздела нефти и воды силу поверхностного гитяжения, в результате чего капли воды сливаются (коалецируют) в более крупные капли и оседают в дренаж, т.е.происходит коалесценция. Не коагулировать в пластовых водах.

Коагуляция - это выделение деэмульгатора из раствора под влиянием незначительных внешних воздействий (температуры, давления, химического состава пластовых вод).

Коалесценсия- это слияние нескольких капелек.