RU2568980C2 - Способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия - Google Patents
Способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2568980C2 RU2568980C2 RU2013150797/05A RU2013150797A RU2568980C2 RU 2568980 C2 RU2568980 C2 RU 2568980C2 RU 2013150797/05 A RU2013150797/05 A RU 2013150797/05A RU 2013150797 A RU2013150797 A RU 2013150797A RU 2568980 C2 RU2568980 C2 RU 2568980C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- water
- emulsion
- size
- ultrasonic
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение может быть использовано в нефтяной промышленности для обезвоживания нефти. Способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия включает обработку эмульсии ультразвуком, при этом предварительно определяют оптимальные частоты ультразвукового воздействия в зависимости от размера капель воды в эмульсии, позволяющие достичь минимальной доли воды в нефти. Обработку эмульсии проводят с изменением оптимальной частоты ультразвукового воздействия в зависимости от изменения размера капель воды в процессе обработки. Изобретение обеспечивает повышение степени обезвоживания нефти и сокращение времени отстаивания, что позволяет снизить капитальные затраты на обезвоживание нефти. 1 пр., 3 табл.
Description
Предложение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам обезвоживания нефти.
Известно, что под влиянием звуковых колебаний между частицами, колеблющимися в акустическом поле, возникают силы притяжения и отталкивания. В водонефтяных эмульсиях такие силы притяжения между каплями воды способствуют их сближению, при оптимальных условиях воздействия - коалесценции и последующему осаждению в отдельную фазу. Приводится, что эмульсии глицерина с водой и гексана с парафином расслаиваются при обработке ультразвуком с частотой 1 МГц и интенсивностью 2 Вт/см2 (Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике / под ред. B.C. Григорьева и Л.Д. Розенберга. - М.: Издательство иностранной литературы, 1957. - 727 с.).
Недостатками данного способа являются низкая степень разделения веществ и длительное время обработки.
Наиболее близким по технической сущности является способ для деэмульсификации эмульсии вода-нефть посредством воздействия ультразвука (пат. RU №2339679, МПК C10G 33/00, опубл. 27.11.2008), включающий этап формирования потока эмульсий вода-нефть через область воздействия ультразвука вдоль направления потока. При этом создают попутную ультразвуковую волну, направление распространения которой совпадает с направлением потока эмульсий, и противоточную ультразвуковую волну, направление распространения которой противоположно направлению потока эмульсий. На передней и задней сторонах устройства установлены ультразвуковые преобразователи. После деэмульсификации эмульсии вода-нефть осаждают под действием силы тяжести и разделяют или осаждают и разделяют в электрическом поле для обезвоживания.
Недостатками данного способа являются невысокая степень обезвоживания нефти и длительное время отстаивания.
Техническими задачами предлагаемого способа являются повышение степени обезвоживания нефти, сокращение времени обработки и снижение капитальных затрат на обезвоживание нефти.
Технические задачи решаются способом разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия, включающим обработку эмульсии ультразвуком.
Новым является то, что предварительно определяют оптимальные частоты ультразвукового воздействия в зависимости от размера капель воды в эмульсии, позволяющие достичь минимальной доли воды в нефти, а обработку эмульсии проводят с изменением оптимальной частоты ультразвукового воздействия в зависимости от изменения размера капель воды в процессе обработки.
Для определения оптимальной частоты ультразвукового воздействия для эмульсии с определенным размером капель воды образец водонефтяной смеси, состоящей из воды и нефти или воды, нефти и деэмульгатора (Смирнов Ю.С. Применение деэмульгаторов для подготовки нефти на промыслах // Нефтепромысловое дело: - обзорная информация. - 1987. - вып.20 - 44 с.), подвергается обработке ультразвуком при разных частотах. Экспериментально определяется оптимальная частота ультразвукового воздействия, при которой достигается минимальная доля воды в нефти. Для исходной эмульсии определяется дисперсный состав, например, микроскопическим методом (РД 34.44.215-96 «Методы определения качества водомазутных эмульсий, используемых в виде жидкого котельного топлива». - М.: Изд-во стандартов, 1997. - 18 с.), и выбирается значение размера преобладающего количества капель воды, для которого устанавливается соответствующая начальная оптимальная частота ультразвукового воздействия. Устанавливаются значения размеров, при достижении которых преобладающим количеством капель воды в эмульсии происходит изменение частоты ультразвука на оптимальную для данного размера. Выбор устанавливаемых значений размеров капель воды определяется возможностями ультразвукового оборудования по изменению частоты. В процессе обработки эмульсии определяется ее дисперсный состав, и при достижении преобладающим количеством капель воды установленных размеров частота ультразвукового воздействия меняется на оптимальную для данного размера капель. Установлено, что с уменьшением размера капель воды в эмульсии возрастает оптимальная частота ультразвукового воздействия. В процессе обработки эмульсии происходит укрупнение капель воды, и для эффективного обезвоживания нефти целесообразно проводить обработку со снижением оптимальной частоты ультразвука, что способствует дальнейшему укрупнению капель и их отделению от нефти.
В табл.1 приведены результаты обезвоживания сверхвязкой нефти Ашальчинского месторождения при постоянных частотах ультразвукового воздействия. Исходная обводненность водонефтяной эмульсии - 52%, размер капель воды - 1-5 мкм. Условия процесса: частота ультразвука - 20-1000 кГц, температура нагрева эмульсии - 85°C, концентрация деэмульгатора - 100 г/т. На каждой частоте ультразвука эмульсия обрабатывалась отдельно до достижения конечной остаточной массовой доли воды в нефти. При частоте ультразвукового воздействия от 20 до 1000 кГц время обработки эмульсии составило от 3 до 2 ч, массовая доля воды в нефти после обработки - от 3,6 до 0,35% соответственно.
Таблица 1 | ||||
Наименование показателя | Значение показателя | |||
1. Исходная обводненность эмульсии, % | 52 | |||
2. Размер капель воды в эмульсии, мкм | 1-5 | |||
3. Частота ультразвукового воздействия, кГц | 20 | 50 | 100 | 1000 |
4. Время обработки, ч | 3 | 2 | 2 | 2 |
5. Массовая доля воды в нефти после обработки, % | 3,6 | 1,5 | 0,42 | 0,35 |
Предлагаемый способ разделения водонефтяной эмульсии иллюстрируется следующим примером. Для эмульсии Ашальчинского месторождения экспериментально определены значения оптимальных частот ультразвукового воздействия при размерах преобладающего количества капель воды 1; 5; 10; 50 мкм (табл.2). Искусственно приготавливался образец эмульсии с определенным размером преобладающего количества капель воды от 1 до 50 мкм и подвергался обработке ультразвуком при разных частотах для определения оптимальной, при которой достигается минимальная доля воды в нефти. Температура нагрева составляла 85°C, концентрация деэмульгатора - 100 г/т. Видно, что с уменьшением размера преобладающего количества капель воды в исходной эмульсии от 50 до 1 мкм оптимальная частота ультразвукового воздействия возрастает от 32 до 1000 кГц.
Таблица 2 | ||||
Наименование показателя | Значение показателя | |||
1. Исходная обводненность эмульсии, % | 50 | |||
2. Размер преобладающего количества капель воды в эмульсии, мкм | 1 | 5 | 10 | 50 |
3. Оптимальная частота ультразвукового воздействия, кГц | 1000 | 75 | 60 | 32 |
4. Массовая доля воды в нефти после обработки, % | 0,37 | 0,32 | 0,41 | 0,36 |
В табл.3 приведены результаты обезвоживания сверхвязкой нефти Ашальчинского месторождения с применением ультразвукового воздействия с изменением оптимальной частоты колебаний в зависимости от изменения размера капель воды. Температура нагрева составляла 85°C, концентрация деэмульгатора - 100 г/т. Исходная обводненность эмульсии сверхвязкой нефти - 52%, размер капель воды - 1-5 мкм. Установленные значения размеров, при достижении которых преобладающим количеством капель воды в эмульсии происходит изменение частоты ультразвука: 1; 5; 10; 50 мкм. Оптимальные частоты ультразвукового воздействия для установленных размеров капель воды представлены в табл.2.
Таблица 3 | ||||
Наименование показателя | Значение показателя | |||
1. Исходная обводненность эмульсии, % | 52 | |||
2. Размер капель воды в эмульсии, мкм | 1-5 | |||
3. Размер преобладающего количества капель воды до обработки, мкм | 1 | 5 | 10 | 50 |
4. Оптимальная частота ультразвукового воздействия, кГц | 1000 | 75 | 60 | 32 |
5. Размер преобладающего количества капель воды после обработки, мкм | 5 | 10 | 50 | - |
6. Время обработки, мин | 5 | 15 | 20 | 15 |
7. Массовая доля воды в нефти после обработки, % | 35 | 19 | 7 | 0,24 |
В исходной эмульсии преобладают капли воды размером 1 мкм, для которых устанавливается начальная оптимальная частота ультразвукового воздействия 1000 кГц. После 5 мин обработки эмульсии при частоте 1000 кГц происходит укрупнение преобладающего количества капель воды до размера 5 мкм, при этом массовая доля воды в нефти снижается с 52 до 35%. Для эмульсии с размерами капель воды 5 мкм устанавливается оптимальная частота ультразвука 75 кГц. Последующие 15 мин обработки эмульсии при частоте 75 кГц приводят к укрупнению преобладающего количества капель воды до размера 10 мкм, при этом массовая доля воды в нефти снижается до 19%. В течение следующих 20 мин обработки эмульсии с размерами капель воды 10 мкм при оптимальной частоте ультразвукового воздействия 60 кГц преобладающее количество капель воды укрупняется до размера 50 мкм, при этом массовая доля воды в нефти снижается до 7%. Заключительные 15 мин обработки эмульсии с размерами капель воды 50 мкм при оптимальной частоте ультразвукового воздействия 32 кГц приводят к обезвоживанию нефти до массовой доли воды 0,24%. Обработка эмульсии с изменением оптимальной частоты ультразвукового воздействия по сравнению с обработкой при постоянных частотах, где массовая доля воды в нефти после обработки составляет 0,35-3,6% (см. табл.1), позволяет повысить степень обезвоживания нефти. Общее время обработки эмульсии с изменением оптимальной частоты ультразвукового воздействия составляет 55 мин, что в 2-3 раза меньше по сравнению с обработкой при постоянных частотах. Сокращение времени обработки ультразвуком позволяет уменьшить объем оборудования для отстаивания нефти и в 2-3 раза снизить капитальные затраты.
Предлагаемый способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия позволяет повысить степень обезвоживания нефти и в 2-3 раза сократить время отстаивания и капитальные затраты на обезвоживание нефти.
Claims (1)
- Способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия, включающий обработку эмульсии ультразвуком, отличающийся тем, что предварительно определяют оптимальные частоты ультразвукового воздействия в зависимости от размера капель воды в эмульсии, позволяющие достичь минимальной доли воды в нефти, а обработку эмульсии проводят с изменением оптимальной частоты ультразвукового воздействия в зависимости от изменения размера капель воды в процессе обработки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013150797/05A RU2568980C2 (ru) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | Способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013150797/05A RU2568980C2 (ru) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | Способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013150797A RU2013150797A (ru) | 2015-05-20 |
RU2568980C2 true RU2568980C2 (ru) | 2015-11-20 |
Family
ID=53283890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013150797/05A RU2568980C2 (ru) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | Способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2568980C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768664C2 (ru) * | 2020-09-16 | 2022-03-24 | Публичное акционерное общество "Славнефть-Мегионнефтегаз" | Способ ультразвуковой диспергации деэмульгатора в водонефтяной эмульсии |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2295996C1 (ru) * | 2005-09-26 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Установка подготовки нефти |
RU2339679C2 (ru) * | 2003-08-27 | 2008-11-27 | Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн | Способ и устройство для деэмульсификации эмульсии вода-нефть посредством воздействия ультразвука |
US7705058B2 (en) * | 2007-03-07 | 2010-04-27 | Petroleo Brasileiro S.A. — Petrobras | Method for the microwave treatment of water-in-oil emulsions |
CN202089804U (zh) * | 2011-06-03 | 2011-12-28 | 李昱龙 | 超声波污水脱油装置 |
EP2453230A1 (en) * | 2010-11-10 | 2012-05-16 | Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Separation of liquid components from a mixture with ultrasound monitoring |
RU132735U1 (ru) * | 2013-04-05 | 2013-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Электродегидратор |
-
2013
- 2013-11-14 RU RU2013150797/05A patent/RU2568980C2/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2339679C2 (ru) * | 2003-08-27 | 2008-11-27 | Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн | Способ и устройство для деэмульсификации эмульсии вода-нефть посредством воздействия ультразвука |
RU2295996C1 (ru) * | 2005-09-26 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Установка подготовки нефти |
US7705058B2 (en) * | 2007-03-07 | 2010-04-27 | Petroleo Brasileiro S.A. — Petrobras | Method for the microwave treatment of water-in-oil emulsions |
EP2453230A1 (en) * | 2010-11-10 | 2012-05-16 | Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Separation of liquid components from a mixture with ultrasound monitoring |
CN202089804U (zh) * | 2011-06-03 | 2011-12-28 | 李昱龙 | 超声波污水脱油装置 |
RU132735U1 (ru) * | 2013-04-05 | 2013-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Электродегидратор |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768664C2 (ru) * | 2020-09-16 | 2022-03-24 | Публичное акционерное общество "Славнефть-Мегионнефтегаз" | Способ ультразвуковой диспергации деэмульгатора в водонефтяной эмульсии |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013150797A (ru) | 2015-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2339679C2 (ru) | Способ и устройство для деэмульсификации эмульсии вода-нефть посредством воздействия ультразвука | |
Antes et al. | Effect of ultrasonic frequency on separation of water from heavy crude oil emulsion using ultrasonic baths | |
CA2438167C (en) | Demulsification of water-in-oil emulsions | |
US6454936B1 (en) | Removal of acids from oils | |
GB1245637A (en) | Method of and apparatus for cleaning liquids | |
RU2568980C2 (ru) | Способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия | |
US20160097004A1 (en) | Processes for desalting crude oil under dynamic flow conditions | |
Eshmetov et al. | INFLUENCE OF ULTRASONIC IMPACT ON OIL PREPARATION PROCESSES. | |
RU2535793C1 (ru) | Способ разрушения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия | |
US20200398191A1 (en) | Crude Oil Demulsification | |
RU2698803C1 (ru) | Технология разрушения стойких водонефтяных эмульсий ультразвуковым методом | |
WO2013019142A1 (ru) | Способ обезвоживания водонефтяной эмульсии | |
Feng et al. | Understanding the effect of skim oil recycle on the water/oil separation in steam assisted gravity drainage operations | |
Mizoguchi et al. | Demulsification of oil-in-water emulsions by application of an electric field: relationship between droplet size distribution and demulsification efficiency | |
US20190023995A1 (en) | Systems and processes for separating emulsified water from a fluid stream | |
Mamulaishvili et al. | Research results on the effects of magnetic fields on crude oil | |
CN208927663U (zh) | 一种超声波破乳聚结滤芯装置 | |
Nadirova et al. | Ultrasound-assisted dewatering of crude oil from Kumkol oilfield | |
CN105670683A (zh) | 一种静电与聚结滤芯装置及滤油机 | |
Rajamanickam | Technologies Involved in the Demulsification of Crude Oil | |
RU2724745C1 (ru) | Способ ультразвуковой диспергации деэмульгатора в водонефтяной эмульсии | |
Volkova et al. | Effect of ultrasonic treatment on the destruction of stable oil-water emulsions (Russian) | |
RU2614244C1 (ru) | Способ очистки отработанных минеральных моторных масел | |
UA141274U (uk) | Спосіб промислової підготовки нафти | |
RU2712589C1 (ru) | Способ разрушения высокоустойчивых водонефтяных эмульсий |