Спосіб збезводнювання та знесолення нафти

Винахід відноситься до підготовки нафти на промислах та переробних підприємствах, зокрема, до збезводнювання та знесолення нафти і може бути використаний для деемульгування нафтових емульсій, у тому числі «пасткової» (амбарної) нафти. Відомо спосіб деемульгування емульсії шляхом дії на неї імпульсними електричними розрядами між електродами, розшаровуючи поступово верхній шар емульсії.(см. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. - Л.: Ма шиностоение, 1986. С. 208.) Ознакою, яка збігається з істотною ознакою рішення, що заявляється, є така: дія на нафтову емульсію імпульсними електричними розрядами між електродами. До причини, що перешкоджає одержанню необхідного технічного результату: розшарування може відбуватися тільки у вер хньому шарі емульсії, а в іншому обсязі утворюється стабільна дрібнодисперсна емульсія. Прототипом винаходу, що заявляється, є спосіб збезводнювання та знесолення нафти, який включає дію на нафтову емульсію імпульсними електричними розрядами, при цьому попередньо здійснюють накопичення електричної енергії в конденсаторах (див. а.с. СРСР№ 1526737 МІЖ 4 В 01 D 17/06, опубл. 07.12.89 р. Бюл. №45). Ознакою, що збігається з істотною ознакою рішення, яке заявляється, є дія на нафтову емульсію імпульсними електричними розрядами між електродами. До причин, що перешкоджають одержанню необхідного технічного результату: розшарування нафтової емульсії відбувається тільки при одноразовому електричному розряді, що можливо реалізувати тільки в невеликому об'ємі лабораторних умов, а здійснення серії імпульсних розрядів призводить до стабілізації емульсії за рахунок диспергування водної фази. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу збезводнювання та знесолення нафти, в якому параметри дії на емульсію імпульсними електричними розрядами дозволяють підсилити та прискорити процес коагуляції, як великодиснерсних, так і дрібнодисперсних частинок води, і ослабляти колоїдну систему емульсії, з подальшим її розшаруванням та осаджуванням краплин води з розчиненими в ній солями. Суть винаходу полягає у тому, що у способі збезводнювання та знесолення нафти, який включає дію на нафтову емульсію імпульсними електричними розрядами між електродами, згідно з винаходом, дію виконують у нафтовій емульсії в'язкістю g50°С, не більше 15 сСт, при напруженості між електродами не менше 5кВ/см із тривалістю імпульсу не більше 6*10-6с, а в нафтовій емульсії в'язкістю g50°С більше 15сС при напруженості між електродами не менше 9кВ/см із тривалістю імпульсу не більше 10*10-6с, без утворення при цьому між електродами каналу наскрізної провідності. Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю істотних ознак способу, що заявляється, і технічним результатом необхідно відзначити наступне. Дія імпульсними електричними розрядами в нафтовій емульсії в'язкістю g50°С не більш 15сСт. при напруженості між електродами не менше 5κВ/см із тривалістю імпульсу не більше 6910-6с, а в нафтовій емульсії в'язкістю g50°С більше 15сСт. при напруженості між електродами не менше 9кВ/см і тривалістю імпульсу не більш 10*10-6с, без утворення при цьому між електродами канал наскрізної провідності, що дозволяє створити умови для необоротної коагуляції водяної фази дисперсної системи. Використовування усі х факторів високовольтного електричного розряду дозволить зруйнувати агрегативную стійкість нафтових емульсій з подальшою коагуляцією та коалесценцією водяної фази, не погіршуючи властивостей самої нафти. При цьому, за рахунок високої напруженості поля при дуже короткій тривалості, порушується агрегативна стійкість не тільки великодисперсної. але і високо-стабільної дрібнодисперсної водної фази, так званої «пасткової» нафти, що скидається в комори. Таким чином, ці умови (висока напруженість при короткій тривалості) не дозволяють розвитися каналу наскрізної провідності в нафтовій емульсії між електродами, але приводять до злиття глобул води і дозволяють посилити і прискорити процес коагуляції як великодисперсних, гак і дрібнодисперсних частинок води і послабити колоїдну систему емульсії за рахунок руйнування міжмолекулярних зв'язків, з подальшим її розшаруванням і осаджуванням краплин води з розчиненими в ній солями. На фіг.1 представлено фрагмент мікроструктури нафтової емульсії до обробки, а на фіг.2 - після обробки (при збільшеності в 150 разів). Спосіб здійснюють таким чином. За об'єкт обробки було взято нафтову емульсію Жетибайського і Каражанбаського родовищ, в'язкість яких була відповідно - g50°С=14,8сСт і g50°С= 207 сСт. Перед подаванням емульсії в камеру для обробки її нагрівають до температури 60° С. Вихідну кінематичну в'язкість контролюють автоматичним в'язкозиметром для коригування параметрів впливу, у випадку зміни в'язкості при обробці емульсії в безперервному режимі. Обробку виконують за рахунок дії на нафтову емульсію імпульсними електричними розрядами між електродами, без утворення каналу наскрізної провідності. У робочій камері (електродеемульгаторі) на електроди подають від генератора імпульсних стр умів (ПС) імпульс напруги і стр уму заданої амплітуди і тривалості. Величина амплітуди напруженості Еа електричного полю в імпульсі між електродами визначається величиною прикладеної напруги Ua і відстанню між електродами d: Ea=Ua/d Тривалість розряду визначається величиною накопиченої ємності та індуктивності розрядного кола. Оскільки значення активного опору розрядного кола незначно, то його впливом на час розряду tp можна знехтувати. Тоді: У таблиці 1 представлені результати з обробки нафтової емульсії Жетибайського родовища з вихідною в'язкістю g50°С = 14,8сСт при обводнені 25%, а в таблиці 2 - Каражанбасського родовища з вихідною в'язкістю g50°С = 207сСт, при обводненні 25%. Таблиця 1 № п.п. Еа, кВ/см tр*10-6,с 1 2 3 4 4 5 6 5 5 6 5 7 Обводненність після обробки, % 2,17 0,01 0,01 10 Таблиця 2 № п.п. Еа, кВ/см tр*10-6,с 1 2 3 4 8 9 10 9 10 9 8 11 Обводненність після обробки, % 108 5 0,01 9,3 При обробці нафтови х емульсій у режимах, що заявляються, при вказаних рівнях в'язкості відбувається злиття краплин води розміром 10-20мкм (див. фіг.1), розподілених хаотично, у краплі розміром 100-150мкм (див. фіг.2). Це приводить до посилення і прискорення процес коагуляції як великодисперсних, так і дрібнодисперсних частинок води і ослаблює колоїдну систему емульсії за рахунок руйнування міжмолекулярних зв'язків, з подальшим її розшаруванням і осадженням краплин води з розчиненими в ній солями у відстійнику.