Применение бинарных систем поверхностно-активных веществ для обезвоживания местных нефтей

АННОТАЦИЯ

В статье описаны состав и применение композиции поверхностно-активных веществ, полученных на основе местных отходов, с целью уменьшения применения импортного деэмульгатора для обезвоживания местной нефти.

ABSTRACT

The article describes the composition and application of a composition of surfactants obtained from local waste in order to reduce the import demulsifier for dewatering local oil.

Ключевые слова: эмульсия нефти, поверхностно-активное вещество, нагревание, деэмульгатор, температура, бинарная система.

Keywords: emulsion of oil, surfactant, heat, demulsifier, temperature, binary system.

В настоящее время практически все нефтяные месторождения Узбекистана находятся на завершающем этапе эксплуатации. При выдавливании нефти из пласта в основном используется вода, которая выгоняется для поддержания давления пласта. От взаимодействия нефти с водой происходит образование и стабилизация водонефтяных эмульсий. Разрушение таких эмульсий вызывает несколько осложнений.

На практике применение термохимического метода является эффективным при разрушении устойчивых водонефтяных эмульсий. При этом в эмульсию добавляют специальные поверхностно-активные вещества-деэмульгаторы и нагревают до температуры 50–80 °C. При деэмульгировании водонефтяных эмульсий можно достичь высокой эффективности за счет применения бинарных систем поверхностно-активных веществ [11; 10; 3].

Нами выбрана оптимальная композиция состава деэмульгирования водонефтяных эмульсий в зависимости от их состава и разработаны рекомендации по их применению на примере установки подготовки нефти одного из местных месторождений – (УПН) Кокдумалакского месторождения. Учитывая, что эта продукция поставляется на Бухарский нефтеперерабатывающий завод для переработки, мы предложили экономичную технологию для достижения показателей, отвечающих стандартным требованиям [5; 12].

В установке подготовки нефти (УПН) Кокдумалакского месторождения при Мубарекском нефтегазодобывающем управлении поступают продукты из 6 сборных пунктов по подземным стальным трубам различного диаметра. Нефть через эти трубы поступает в блок УПН [9; 3]. Продукция (нефть) скважин месторождения Кокдумалак с блока входных ниток (БВН) сборного пункта (СП-5) по общему коллектору поступает на УППН-5. На установке предварительной подготовки нефти весь технологический процесс сводится к сепарации жидкой фазы от газовой за счет снижения давления [12; 6]. Сырьем для УППН-5 является продукция скважин с низким устьевым давлением СП-5 месторождения Кокдумалак – нефть с содержанием воды и газа. Средний весовой состав сырья, поступающего на УППН-5, представлен в табл. 1.

Таблица 1.

Средний весовой состав сырья, поступающего на УППН-5

Продукцией УППН-5 является дегазированная обводненная нефть. Молекулярный вес нефти – 210–234, содержание асфальтенов – 0,43–1,28 % вес., силикагелевых смол – 4,85–9,74 % вес., парафинов – 1,4–7,45 % вес. Цвет нефти – темно-коричневый, вязкость – от 7,616 сСт (7,616 × 10^–6 м²/с) при t = 40 °С до 5,27 сСт (5,27 × 10^–6 м²/с) при t = 55 °С. Содержание механических примесей – 0,0265–0,0349 % вес. Давление насыщенных паров – 32–51 кПа. Температура вспышки в открытом тигле – 5 °С, застывания – 3 °С [4; 12; 2].

С помощью насоса-дозатора к выходящему из УППН-5 продукту с температурой 55 °С добавляется композиционный деэмульгатор в количестве 25 г/т, смесь пропускается через теплообменник и нагревается в сепараторе-деэмульсаторе до 80 °С. Нефть, выходящая из этого оборудования, передает свое тепло в теплообменнике эмульсии, поступающей в деэмульсатор, охлаждает ее до 70 °С, и товарная нефть передается в резервуары.

Мы исследовали деэмульгирующие свойства деэмульгаторов, которые получены на основе отходов шелкомотального производства (ДОШ) Bukhara Brilliant Silk. Используя созданные композиции деэмульгаторов К-1 – ДОШ нами обезвожены и обессолены высокоустойчивые водонефтяные эмульсии месторождения Кокдумалак. При этом расход композиций деэмульгаторов КД-1 – ДОШ составлял 25 г/т, а температура эмульсий равнялась 80 °С [8; 1; 3]. Показатели разделения данных эмульсий представлены в табл. 2.

Таблица 2.

Деэмульгирующая эффективность реагентов при моделировании процесса подготовки нефти на УПН

Как видно из табл. 2, разрушение нефтяной эмульсии будет эффективно при смешивании поверхностно-активного вещества, полученного на основе местных отходов в равных количествах с деэмульгатором К-1, импортируемым из Китая. Благодаря этому можно снизить затраты на импортный деэмульгатор и достичь экономической эффективности [7; 1; 12].

В табл. 3 приведены физико-химические характеристики товарной нефти, подготовленной на УПН месторождения Кокдумалак с использованием бинарных систем ПАВ (ДОШ+ К-1).

Таблица 3.

Физико-химические характеристики товарной нефти

Таким образом, результаты настоящего исследования показывают перспективность использования поверхностно-активных веществ, полученных на основе местных отходов при разрушении устойчивых ВНЭ. При этом наряду с понижением плотности и вязкости ВНЭ ускоряется процесс коагуляции диспергированной воды, солей и др. [1; 2].

Список литературы:

1. Очилов А.А. Разработка композиции деэмульгаторов, применяемых в разрушении высокоустойчивых водонефтяных эмульсий тяжелых нефтей: Автореф. дис. … д-ра филос. – Ташкент, 2020. – 46 с.
2. Очилов А.А., Абдурахимов С.А., Адизов Б.З. Тяжелые нефти Узбекистана и их устойчивые водонефтяные эмульсии // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. – 2019. – № 9 (66) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/7824.
3. Понизитель вязкости тяжелых нефтей на основе хлопкового соапстока / Б.Р. Рахимов [и др.] // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. – 2020. – № 5 (74) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/9362.
4. Сатторов М.О. Образование устойчивых водонефтяных эмульсий местных нефтей // Научный аспект. – Самара : Аспект, 2016. – № 4. – С. 175–177.
5. Сатторов М.О. Определение состава компонентов полимеров-деэмульгаторов разложения водонефтяных эмульсий // Теория и практика современной науки. – 2019. – № 03 (45). – С. 260–262.
6. Сатторов М.О. Разрушение устойчивых эмульсий местных нефтей Узбекистана // Наука, техника и образование. – М., 2016. – № 2 (20). – С. 61–63.
7. Сатторов М.О., Нуруллаева З.В., Бакиева Ш.К. Подготовка нефти для защиты оборудования от коррозии // Наука и образование сегодня. – М., 2016. – № 2 (3). – С. 33–34.
8. Сатторов М.О., Сойибов С.А. Подготовка продукции скважин на Бухаро-Хивинских месторождениях в период падающей добычи // Наука, техника и образование. – М., 2016. – № 2 (20). – С. 70–72.
9. Сатторов М.О., Ямалетдинова А.А., Бакиева Ш.К. Анализ эффективности деэмульгаторов, применяемых при разрушении местных водонефтяных эмульсий // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. – 2020. – № 4 (73) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/9271.
10. Сахабутдинов Р.З., Губайдулин Ф.Р., Хамидуллин Р.Ф. Методики испытаний деэмульгаторов для промысловой подготовки нефти : метод. указания. – Казань : Казан. гос. технолог. ун-т, 2009. – 35 с.
11. Технология сбора и подготовки нефти, газа и воды на промыслах : учебник / Н.Н. Махмудов, Р.У. Шафиев, Т.Р. Юлдашев, М.А. Турсунов. – Ташкент : ТашГТУ, 2015. – 317 с.
12. Ямалетдинова А.А., Абдуллаева Ш.Ш. Физико-химические основы процесса подготовки нефти на месторождении Кокдумалак // Наука, техника и образование. – 2016. – № 2 (20). – С. 58–60.