В процессе добыче нефти попутно извлекается пластовая минерализованная вода, от качества которой зависит устойчивость образующейся водонефтяной эмульсии.
Известно, что пластовая минерализованная вода образует с нефтью более устойчивые и быстро стареющие эмульсии, чем пресная вода. При столкновении таких глобул воды не происходит их коалесценция из-за наличия в граничных слоях прочной гидрофобной пленки эмульгатора. Поэтому для слияния глобул воды необходимо эту пленку разрушить и заменить её гидрофильными слоями, какого-либо ПАВ.
Вода с растворенными в ней слоями находится в извлеченной из пласта нефти в виде мелких капель размером от 1,6 до 250 мкм [1]. Причем, капли соленной воды сорбируют на своей поверхности натуральные эмульгаторы (нефтяные капли, асфальтено-смолистые вещества и др.), что обуславливает образование устойчивых эмульсий, затрудняющих укрупнение и осаждение капель воды и механических примесей.
Наличие в наступающей на переработку нефти хлоридов и воды способствует хлористоводородной коррозии оборудования, сокращению срока службы дорогостоящих катализаторов и др. При снижении содержания хлоридов до 5 мг/л из нефти удаляются такие металлы, как железо, кальций и магний. Содержание ванадия снижается более чем в два раза [2].
Кроме того, в пластовых водах могут присутствовать йодистые и бромистые соли щелочных и щелочноземельных металлов, сульфиды натрия, железа, кальция, соли ванадия, мышьяка, германия и др.
Помимо хлоридов пластовые воды могут содержать значительное количество бикарбонатов кальция и магния, которые часто называют солями временной жесткости [3].
Традиционно степень минерализации пластовых вод характеризуется массой растворенного вещества в единице объема воды и может изменяться в сотни раз. Помимо солей, образующих истинные растворы, в пластовых водах содержаться химические соединения, образующие неустойчивые коллоидные растворы, (золи), такие как SiO2, Fe2O3, Al2O3, твердые неорганические вещества, нерастворимые в воде и находящиеся во взвешенном состоянии.
Поэтому, наряду с жестким контролем остаточного содержания воды в нефти требуется минимизация и остаточного количества в ней различных солей.
По действующей классификации пластовые воды делят на [4]: — хлоркальциевые и щелочные.
Причем, последние в свою очередь разделяются на: хлориднощелочные и хлоридносульфатщелочные.
Нами изучен химический состав солей в пластовых водах, выделенных из местных водонефтяных эмульсий по стандартным методам [5]. Результаты анализов представлены в таблице 1.
Таблица 1
Химический состав солей в пластовых водах, выделенных из местных водонефтяных эмульсий
|
Месторождение |
Содержание солей, мг/г |
|||
|
NaCl |
MgCl2 |
CaCl2 |
NaOH |
|
|
Кокдумалак (контроль) |
245 |
51 |
101 |
10,5 |
|
С. Уртабулак |
268 |
62 |
125 |
12,8 |
|
Крук |
253 |
58 |
110 |
13,4 |
|
Ю. Аламышик |
215 |
47 |
98 |
12,1 |
|
Андижан |
164 |
35 |
87 |
7,4 |
|
Зеварды |
310 |
43 |
96 |
8,2 |
|
Шурчи |
265 |
63 |
90 |
21,3 |
|
Джаркак |
282 |
75 |
115 |
16,4 |
|
Амударья |
655 |
118 |
164 |
23,5 |
|
Ляльмикар |
694 |
129 |
160 |
22,2 |
|
Коштар |
586 |
134 |
181 |
25,1 |
|
Кокайты |
498 |
115 |
173 |
25,7 |
|
Миршади |
577 |
127 |
155 |
23,6 |
Из таб.1 видно, что основную долю растворенных солей в пластовых водах, выделенных из водонефтяных эмульсий местных нефтей составляют хлориды натрия, магния и кальция. Содержание йодистых и бромистых солей щелочных и щелочноземельных металлов и других исчисляются сотыми, тысячными и ещё меньшими долями процентов.
Поэтому, о минерализации пластовых вод часто судят по содержанию ионов хлора в единице объема эмульсии с последующим пересчетом на эквивалент натриевых солей [6].
Абсолютное содержание хлоридов в обводненной нефти не дает представления о степени минерализации пластовых вод. Поэтому, одновременно с солями в нефти определяют и её обводненность в процентах [7].
В пластовых водах, выделенных из местных водонефтяных эмульсий, помимо хлоридов, обнаружено в малых количествах (до 1,5–2,5 мг/г) бикарбонаты кальция и магния, которые часто называют солями временной жесткости.
Анализ данных в таб.1 показал, что не смотря на территориальную близость месторождений, содержание солей и механических примесей может сильно различаться, что требует проведения их индивидуального исследования.
Таким образом, как видно для эффективной подготовки местных нефтей к промышленной переработке необходимо уделить особое внимание процессам их обессоливания и обезвоживания, т. к. чем полнее обезвожена нефть, тем полнее она обессоливается.
Полученные сведения о количестве и содержании солей в пластовых водах, выделенных из местных водонефтяных эмульсий могут быть использованы при смешивании и дальнейшей переработке таких нефтей.
Литература:
1. Черножуков Н. И. Технология переработки нефти и газа. 4. I.М.: Химия, 1979–424с.
2. Громов В. П. Промысловая подготовка нефти за рубежом. ЦНИИТИнефтегазпром. М.: 1983–45с.
3. Громов В. П. Разрушение эмульсий при добыче нефти. М.: Недра, 1974–241с.
4. Позднышев Г. Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий. М.: Химия, 1982–156с.
5. Атауллаев Ф. Ш. Комбинированный способ интенсификации процесса разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий местных нефтей. Диссертация на соискание ученой степени канд.тех.наук. Ташкент, 2007–137с.
6. Медведев В. Д. Сбор и подготовка неустойчивых эмульсий на промыслах. М.: Недра, 1987–278с.
7. Громов В. П. Промысловая подготовка нефти. М.: Недра, 1977–181с.
