А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Нестійка емульсія

Нестійкі емульсії, що транспортуються по промисловим трубопроводам з розчином реагенту-деемульгатора, можуть руйнуватися в турбулентному потоці в результаті коалесценції крапель пластової води, при цьому в нижній частині трубопроводу може з'являтися вільна вода. Накопичення пластової води в знижених ділянках трубопроводу, як правило, істотно підсилює процеси їх корозії або підвищує інтенсивність відкладення солей. Тому з технологічної точки зору важливо вміти створювати такі режими транспортування нестійких емульсій, при яких вода буде знаходитися в диспергованому стані[13], Тим більше, що такі режими вигідні і з гідродинамічної точки зору.

Нестійка емульсія - це двофазна дисперсная система, що складається з двох взаємно нерозчинних рідин, так що одна з них розподілена в іншій у вигляді крапельок, на поверхні яких відсутні міцні стабілізуючі оболонки. Нестійка емульсія утворюється при турбулентному перемішуванні рідин і може існувати лише в турбулентному потоці. На поверхні розділу фаз нестійкою емульсії можуть бути мономолекулярні шари поверхнево-активних речовин, що не перешкоджають дробленню або злиття крапель. При усталеному русі нестійких емульсій досягається динамічна рівновага між процесами коалесценции і дроблення, якому відповідав би певний середній діаметр крапель. зміна режиму руху призводить до зрушення динамічної рівноваги і відповідної зміни дисперсності нестійкою емульсії. При переході до ламінарного режиму течії або зупинці відбувається розшарування складових емульсію рідин.

Нестійкі емульсії грубодисперсна, тому електровязкостние ефекти в них незначні[32]і їх вплив на TO не враховувався.

Такі нестійкі емульсії швидко поділяються на два суцільних шару, розташованих один під іншим ( водний - знизу.

Якщо нестійка емульсія містить оклюдованого газ (газована емульсія), то точка інверсії фаз може зміщуватися в залежності від вмісту газу. Бульбашки газу, виконуючи роль дисперсної фази, сприяють тісній притиснення крапельок дисперсної фази нестійкої емульсії при меншому їх змісті. Тому присутність газової фази зміщує точку інверсії фаз в бік зменшення вмісту рідини.

Транспортування нестійких емульсій здійснюється часто на значні відстані, що досягають 100 км.

Розмір крапель нестійкою емульсії перевищує внутрішній масштаб турбулентних пульсацій дисперсійного середовища, і нестійка емульсія не поводиться подібно однорідної рідини. Так як в зазначених процесах щільності дисперсійного середовища рс і дисперсної фази рф близькі один до одного, то роль інерційних ефектів при диспергування незначна.

Вплив крапель нестійкою емульсії на шлях змішання проявляється в зменшенні довжини шляху змішування з ростом вмісту дисперсної фази.

Розмір крапельок води нестійкою емульсії, утвореною турбулентним режимом руху, перевищує амплітуду пульсації в дисперсійному середовищі, що призводить до деякого гасіння турбулентності.

На поверхні крапель нестійких емульсій відсутні бронюють асфальтно-смолисті оболонки, які в стійких емульсіях можуть викликати часткову агрегацію крапель і неньютонівської поведінку емульсії, тим не менш, як це буде показано нижче, нестійкі емульсії теж проявляють при певних умовах неньютонівські властивості. Однак про природу неньютонівської поведінки нестійких емульсій відомостей в літературі немає.

У турбулентному потоці нестійкою емульсії з рівномірно розподіленими по потоку краплями дисперсної фази при К10 відносний рух фаз незначно і справжній зміст дисперсної фази можна вважати рівним видатковим.

Якщо в диспергованому nojoKe нестійкою емульсії відносна в'язкість рідин ццл /ЦТ не робить істотний ного впливу на процес руху, то при розшаруванні потоку ц є параметром, що визначає профіль розшарування швидкостей і положення кордону розділу фаз.

Для отримання реологического рівняння щільних нестійких емульсій використовуємо принцип суперпозиції: повне напруга зсуву визначимо підсумовуванням напруги, що витрачається на подолання в'язкості емульсії і додаткової напруги, викликається деформацією крапель.

Залежність справжнього змісту трансформаторного масла в емульсії від витратного. У корковому газоемульсіонном потоці краплі нестійкою емульсії дробляться під дією турбулентних пульсацій дисперсійного середовища і макротурбулентних пульсацій, що викликаються відносним рухом окремих газових включень. Результати вимірювань дисперсності нестійкою емульсії в потоці двох взаємно нерозчинних рідин підтвердили гіпотезу (144) про вплив крапель нестійкою емульсії на довжину шляху змішування і показали, що з ростом вмісту дисперсної фази в емульсії діаметр її крапель зростає внаслідок проявляється ефекту гасіння турбулентності дисперсійного середовища. Таким чином, зіставлення вимірів дисперсності нестійкою емульсії в газоемульсіонном потоці з даними про дисперсності емульсії при відсутності газу дозволяє оцінити внесок макротурбулентних пульсацій в процес дроблення крапель.

Таким чином, при транспортуванні нестійких емульсій по трубопроводах важливе значення має визначення так званої вигідною області вмісту води і нафти, при якій втрати тиску при течії емульсії не перевищували б втрат тиску при течії чистої нафти з однієї і тієї ж швидкістю.

В результаті в турбулентному потоці нестійкою емульсії зі збільшенням вмісту дисперсної фази при одній і тій же швидкості течії, незважаючи на зростання динамічної в'язкості емуль - Вони ж, динамічна швидкість в результаті зниження турбулентної в'язкості через гасіння турбулентних пульсацій змінюється незначно.

Граничним значенням точки інверсії фаз нестійких емульсій є ФФ. Для нестійких емульсій, що складаються з чистих рідин, ФФ може бути менше.

Дроблення крапель в турбулентному потоці нестійкою емульсії відбувається в результаті дії на краплі турбулентних пульсацій. Так як діаметр крапель нестійкою емульсії істотно перевищує внутрішній масштаб турбулентних пульсацій, то, як показано А. Н. Колмогоровим, в цьому випадку дроблення визначається критерієм Вебера We, а впливом в'язкості рідин можна знехтувати.

Таким чином, в області обводнення нестійкою емульсії Про РФ (122 - 0 7 рф /рс) при 1рф /рс 1 +4 втрати тиску менше, ніж для чистої нафти. За межами цієї області втрати тиску для емульсії перевищують втрати тиску для чистої нафти.

Таким чином, при турбулентному плині нещільні нестійких емульсій через стандартні діафрагми внаслідок того, що значення jj, і Я е близькі до їх значень при турбулентному плині однофазних рідин, коефіцієнт витрати для емульсії буде мало відрізнятися від відповідних значень для однофазних рідин.

Таким чином, для моделювання поведінки нестійких емульсій типу рідина - рідина в умовах турбулентного перемішування поряд з рівністю максимальних (або середніх) діаметрів крапель дисперсної фази необхідно забезпечити і рівність внутрішніх масштабів турбулентності. Останнє при моделюванні на реальних рідинах зводиться до рівності швидкостей дисипації енергії.

Залежність відносної в'язкості нестійкою емульсії від вмісту дисперсної фази. | Криві течії нестійких. Вплив деформації крапель на реологічні властивості нещільної нестійкою емульсії проявляється в наступному. Краплі дисперсної фази зі збільшенням швидкості течії при зростанні прикладеного напруги подовжуються, перетворюючись з кульок в еліпсоїди.

Загальна ефективність процесів, пов'язаних з рухом нестійких емульсій, визначається середнім розміром крапель.

Рівняння (185) і (191), описуючи рух нестійкою емульсії, враховують можливість міжфазних переходів.

Залежно від змісту дисперсної фази будемо поділяти нестійкі емульсії на нещільні і щільні. В нещільні емульсіях, будь то розбавлені або досить концентровані емульсії, краплі можуть вільно переміщатися одна відносно іншої. У щільних емульсіях краплі тісно пов'язані між собою, і при зсуві такої емульсії відбувається їх деформація, що вимагає додаткового напруження то.

Розглянуто вплив умов замішування двох рідких фаз агрегатівіо нестійкою емульсії на кінетику розшарування фаз в статичних умовах.

Фізичні властивості робочих рідин. | Ізотерми міжфазного натягу водних розчинів дісолвана 4411 (крива /і водних розчинів суль-фенола НП-3 (крива 2 на кордоні з трансформаторним маслом.

Методи визначення типу, дисперсності і реологічних властивостей нестійких емульсій описані в гл.

Експериментальне дослідження (рис. 2) реологічних властивостей нещільні нестійких емульсій виконано капілярним методом вимірювання в'язкості емульсії безпосередньо в потоці.

збовтуючи бензол в воді, ми отримуємо агрегативно нестійку емульсію; крапельки бензолу легко зливаються, швидко спливаючи на поверхню води.

Обводнення на 80% і більше нафту представляла собою нестійку емульсію типу олія у воді і робоча характеристика Q-H при роботі ЕЦН на такий емульсії значно покращилася.

Для вирішення цих завдань необхідно вміти розрахувати кордону режимів розшарування нестійких емульсій.

Нерівність (260) визначає область існування повністю емульсійного потоку, в якому нестійка емульсія НЕ буде розшаровуватися.

Залежність перепаду тиску від вмісту олії в емульсії при русі газоемульсіонной суміші в висхідній трубі. D39 4 мм. 1457 м. Рг0 6. 1 - w 248 м /с. 62. 2 - ш088 м /с. 84. 3 - ш088 м /с. в 2. 4 - ш044 м /с. 62. | Залежність перепаду тиску від вмісту олії в емульсії при русі газоемульсіонной суміші в низхідній трубі. З наведених кривих видно, що зміна змістів дисперсної фази в нестійкою емульсії від 0 до 0 4 незважаючи на зростання її в'язкості в 3 5 разу, практично не впливає на загальний перепад тиску внаслідок проявляється ефекту гасіння турбулентності дисперсійного середовища краплями дисперсної фази, в результаті чого Кв, що входить у формули для JtCM, ty і ф, змінюється дуже незначно. І лише в області існування щільної емульсії при значному збільшенні ефективної в'язкості, а також при зникненні ефекту гасіння турбулентності за умовою (2.2) перепад тиску значно зростає. 
Для визначення розмірів секції укрупнення крапель слід знати закономірність зміни дисперсності нестійкою емульсії в результаті протікають в турбулентному потоці процесів коалесценції і дроблення крапель.

Формули (212) визначають режим розподілу усереднених швидкостей в пограничному шарі потоку нестійких емульсій.

При цьому утворюється або стабільна емульсія органічного розчинника в воді, або нестійка емульсія, яка швидко розділяється на два шари, утворюючи так звані двофазні очищаючі розчини.

Важливе значення для нафтопромислу практики має визначення області вигідних змістів води в нестійкою емульсії, в якій втрати тиску при течії емульсії не перевищують Лотері тиску при течії нафти з тією ж швидкістю. Для знаходження граничного значення цього вигідного змісту води прирівняємо до нуля різницю втрат тиску при течії нестійкою емульсії і чистої нафти.
 На рис. 32 наведені результати експериментів по визначенню справжнього змісту дисперсної фази нестійкої емульсії в корковому газоемульсіонном потоці на висхідних ділянках.

Аналіз цих результатів показує, що дійсно бульбашки газу, розподілені в нестійкою емульсії, виконують роль дисперсної фази, викликаючи зсув точки інверсії фаз.

Графік порівняння досвідчених і розрахункових значень Ка при перебігу нестійких емульсій трансформаторного масла у воді. 
На рис. 26 дано порівняння дослідних даних, отриманих при турбулентному плині нестійких емульсій трансформаторного масла в воді в трубі діаметром 39 4 мм, з даними розрахунку за виразами (223) і (224) для емульсій з вмістом дисперсної фази 0 1 і 0 6 відповідно. Крива 2 описується законом опору чистої рідини. З наведених малюнків видно, що виявляється в потоці нестійких емульсій ефект гасіння турбулентних пульсацій дисперсійного середовища призводить до істотного зниження гідродинамічного опору в порівнянні з даними для чистої рідини.

На деяких родовищах країни при зборі і транспорті продукції обводнених свердловин можуть утворюватися нестійкі емульсії і без застосування внутрішньотрубної деемульсаціі. Такі, наприклад, емульсії окремих родовищ Чечено-Інгушетії, де високі температури потоків зменшують фактор старіння емульсій і тому вони швидко розшаровуються на нафту і воду в прийомних резервуарах збірних пунктів.

Розмір крапель нестійкою емульсії перевищує внутрішній масштаб турбулентних пульсацій дисперсійного середовища, і нестійка емульсія не поводиться подібно однорідної рідини. Так як в зазначених процесах щільності дисперсійного середовища рс і дисперсної фази рф близькі один до одного, то роль інерційних ефектів при диспергування незначна.

Секція укрупнення крапель є простий трубопровід, в якому турбулентний режим течії нестійкою емульсії створюється для того, щоб, використавши енергію турбулентних пульсацій для зіткнення і коалесценції крапель емульсії, домогтися їх необхідного укрупнення.

Характеристика адсорбентів для очищення конденсату від масла. При змісті масла в конденсаті 10 - 50 мг /кг і більше утворюється нестійка емульсія, яка розшаровується при відстої. Після відстою протягом 30 хв залишковий вміст масла в конденсаті становить 10 - 20 мг /кг. Подальша очищення конденсату здійснюється послідовно в механічних і сорбирующих (освітлювальні) фільтрах. Як адсорбенту використовують подрібнений вугілля.

Зазвичай з свердловин видобувають не нафта, а її суміш з водою у вигляді слабкої нестійкою емульсії. Однак надалі, особливо при перекачуванні, вона перетворюється в стійку і важко розділяється емульсію. Споживачеві потрібна нафта з мінімальним вмістом солей і води, тому вже на місці видобутку або на найближчих нафтозбиральних пунктах її необхідно піддавати відповідному очищенні. Залежно від якісної характеристики нафти і газу ступінь повноти технологічного процесу буває різною. Зараз на ряді промислів в основному виробляють зневоднення (до 1 - 2%) і тільки частково знесолення. При цьому всі нафти повинні бути оброблені деемульгатора, що полегшує їх переробку.

Графік зіставлення залежності експериментального і розрахункового за формулою значень витрати Q щільною емульсії від вмісту дисперсної фази ФФ. Задовільне узгодження досвідчених і розрахункових значень витрати щільною емульсії показує, що реологічне рівняння щільною нестійкою емульсії (127) вірне.

Принципова схема збору нафти і газу на промислах. Зазвичай з свердловин видобувають не нафта, а її суміш з водою у вигляді відносно слабкою нестійкою емульсії. Однак надалі, особливо при перекачуванні, вона перетворюється в стійку і трудноразделяемую емульсію. Споживачеві ж потрібна нафта з мінімальним вмістом солей і води, тому вже на місці видобутку або на найближчих нафтозбиральних пунктах її необхідно піддавати глибокому очищенню. Залежно від якісної характеристики нафти і газу ступінь повноти технологічного процесу буває різною.

Ця речовина з щодо відповідності-йо короткою оксіетиленового ланцюгом, яке, будучи розбавлене водою, утворює нестійку емульсію. Його додають до гліцерину в кількості 0002% від маси гліцерину.

З ростом змісту дисперсної фази в емульсії зростає її ефективна в'язкість, однак виявляється в потоці нестійкою емульсії ефект гасіння турбулентних пульсацій дисперсійного середовища призводить до того, що в області 0рм0 4 практично не змінюється Ке, тому справжнє газосодержание газоемульсіонного потоку зберігає своє значення. Подальше збільшення вмісту дисперсної фази в емульсії, особливо в області щільної упаковки крапель, призводить до зростання АЕ і, як наслідок, до зниження фг. Найбільше значення Яе досягає в точці інверсії фаз емульсії, при цьому щире газосодержание стає мінімальним.

Було встановлено, що в фонтанних свердловинах в інтервалі забій-гирлі при обводнення 20 - 50% утворюються слабо концентровані, нестійкі емульсії, легко поділені на нафту і воду.