Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол Елпидинский Антон Александрович

Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол
<
Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Елпидинский Антон Александрович. Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол : диссертация ... кандидата технических наук : 02.00.13.- Казань, 2007.- 150 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/3254

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Литературный обзор по современным нефтепромысловым проблемам и способам их разрешения 9

1.1 Состав добываемых нефтей

1.2 Водонефтяные эмульсии и их разрушение деэмульгаторами 15

1.3 АСПО и методы борьбы с ними 26

1.4 Коррозия нефтепромыслового оборудования 34

1.5 Фенолоформальдегидные смолы в качестве основы многофункциональных реагентов для нефтепромыслов 43

1.6 Выводы 53

Глава 2. Методики проведения экспериментов 54

2.1 Синтез реагента

2.2 Испытание реагентов на деэмульгирующую активность 55

2.3 Определение содержания нефтепродуктов в дренажной воде 57

2.4 Испытание реагентов на ингибирование АСПО

2.5 Испытание реагентов на стойкость нефтяных эмульсий 58

2.6 Испытания реагентов на ингибирование коррозии

2.7 Методика проведения электрохимических исследований 62

Глава 3. Синтез оксиэтилированных алкилфенолоформальдегидных смол и определение их поверхностно-активных свойств 66

3.1 Синтез ОЭАФФС

3.2 Определение поверхностно-активных свойств синтезированных реагентов 84

Глава 4. Испытания синтезированных реагентов на деэмульгирующую способность 88

Глава 5. Испытания реагентов в качестве ингибиторов АСПО и ингибиторов коррозии 114

5.1 Испытание реагентов как ингибиторов АСПО

5.2 Испытание реагентов как ингибиторов коррозии 123

Основные результаты и выводы 131

Список литературы

Введение к работе

Актуальность темы. В настоящее время в России постоянно растет доля добываемых тяжелых и высокосернистых нефтей. Если по России доля таких нефтей составляет 21 и 16%, то в Татарстане на их долю приходится 53 и 55% от общей добычи соответственно. Эти нефти содержат большое количество тяжелых компонентов, асфальтосмолистых веществ и сернистых соединений. Присутствие сероводорода в этих нефтях обуславливает переход его в сопутствующие пластовые воды, в результате чего коррозионная активность таких нефтеводных систем резко возрастает. Кроме того, при добыче нефтей образуются стойкие нефтяные эмульсии, в оборудовании происходит выпадение асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО). Тяжелые нефти резко повышают вязкость системы, что затрудняет их перекачку.

Для борьбы с подобными проблемами и их предупреждения на нефтепромыслах страны всё в большем объеме и ассортименте в добываемый поток вводятся химические реагенты различного функционального действия. Это деэмульгаторы, ингибиторы коррозии и АСПО, понизители вязкости, ингибиторы солеотложений. Однако их одновременное введение в нефтяную систему иногда приводит к снижению эффективности их действия вследствие несовместимости, к вредному влиянию на дальнейшие процессы. Поэтому в последние годы усилия исследователей направлены на разработку многофункциональных реагентов, совмещающих в себе действие нескольких присадок. Обычно это достигают разработкой сложного композиционного состава.

Возможно получение реагентов на основе одного сырья и при дозировке их в нефтяную систему они будут проявлять различные функциональные действия. Такие реагенты можно синтезировать на основе алкилфенолов, где гидрофобной составляющей являются алкилфенолоформальдегидные смолы, а гидрофильной - полиэтиленгликолевые цепи. Известно, что алкилфенолоформальдегидные смолы синтезируют с использованием кислотных или щелочных катализаторов, что приводит к получению различных по структуре смол. Их структура в составе неионогенных ПАВ существенно влияет на эффективность действия последних в той или иной нефтяной системе. Реагенты на основе алкилфенолоформальдегидных смол известны давно, но до сих пор не было проведено исследований, связывающих эффективность их действия как нефтепромысловых реагентов с технологией получения гидрофобных составляющих ПАВ.

В данной работе проанализированы условия получения алкилфенолоформальдегидных смол как гидрофобных составляющих ПАВ с эффективностью действия таких реагентов по нескольким функциональным нефтепромысловым направлениям.

Цель работы. Подбор условий синтеза алкилфенолофор-мальдегидных смол как гидрофобных составляющих ПАВ с целью получения на их основе многофункциональных реагентов для нефтепромыслов, обладающих свойствами деэмульгатора, ингибитора АСПО и ингибитора коррозии.

Научная новизна.

? Установлено, что оксиэтилированные продукты алкилфенолоформальдегидных смол проявляют высокую деэмульгирующую активность по отношению к водонефтяным эмульсиям на основе нефтей карбоновых горизонтов. Гидрофобная часть таких деэмульгаторов должна быть представлена резольными смолами, содержащими макроциклические структуры, полученными в щелочной среде и без растворителя. Разработаны условия синтеза резольных смол.

? Установлено оптимальное соотношение гидрофобной и гидрофильной частей ПАВ для эффективного ингибирования асфальтосмолопарафино-вых отложений. Показана высокая селективность подобных ПАВ по отношению к отложениям асфальтенового типа.

? В работе выявлена зависимость защитных антикоррозионных эффектов полученных реагентов в сероводородсодержащих водных средах от степени конденсации алкилфенола. Показано, что наибольший ингибирующий эффект достигается при относительно небольших молекулярных массах гидрофобной составляющей ПАВ (700-1200). По-видимому, это связано с образованием более плотной защитной пленки на поверхности металла. Практическая ценность.

? Получены реагенты многофункционального действия, эффективно обезвоживающие тяжелые и высокосернистые нефти, препятствующие образованию асфальтосмолопарафиновых отложений и предотвращающие коррозию нефтепромыслового оборудования в сероводородсодержащих средах.

? Показана возможность применения в качестве сырья для синтеза смол помимо чистого и-изононилфенола и более дешевой смеси моно- и ди-алкилфенолов с 6-8 углеродными атомами в радикале. Подобная замена не только не ухудшает эффективность получаемых ПАВ, но даже несколько улучшает ее при ингибировании коррозии.

? Рассчитан постадийный материальный баланс синтеза реагента, определены расходные коэффициенты по сырью. Рассчитана приблизительная себестоимость предлагаемого многофункционального ПАВ.

? Получено положительное решение о выдаче патента на изобретение на способ получения деэмульгатора водонефтяных эмульсий, предотвращающего образование асфальтосмолопарафиновых отложений и коррозию нефтепромыслового оборудования (заявка №2005124653/04 (027730), дата подачи заявки 02.08.2005).

На защиту выносятся: результаты исследований по разработке условий синтеза алкилфенолоформальдегидных смол, как гидрофобных составляющих ПАВ, и подтверждению эффективности таких реагентов в качестве деэмульгаторов, ингибиторов АСПО и ингибиторов коррозии.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на научных конференциях: 57-й межвузовской научной студенческой конференции «Нефть и газ - 2003» (Нижнекамск, 2003), Всероссийской конференции-конкурсе вузов минерально-сырьевого комплекса России (Санкт-Петербург, 2004), научных сессиях Казанского государственного технологического университета 2003-2005 годов. Работа выполнялась в соответствии с Государственной программой развития науки и техники «Химия и геохимия нефтей и природных битумов, выявление природных и техногенных процессов, связанных с формированием и преобразованием нефтяных месторождений» (№ гос. per. 01.20.0310099) 2003-2005 гг. и «Исследование изменения состава и свойств нефти в связи с ее преобразованием в природных и техногенных условиях и создание веществ, регулирующих образование, разрушение и осаждение нефтяных дисперсных систем» (№ гос. per. 01.20.0604062) 2006-2008 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ: 5 статей, 7 тезисов докладов.

Объем и структуры работы. Диссертация изложена на 150 страницах, включающих 33 таблицы, 36 рисунков, список литературы из 117 наименований и состоит из введения, пяти глав, выводов и приложений.

Благодарность. Автор выражает свою глубокую и искреннюю благодарность за консультации и практическую помощь при выполнении диссертационной работы научным соруководителям: к.т.н., доценту Гречухинои А.А. и д.х.н. Петровой Л.М. 

Водонефтяные эмульсии и их разрушение деэмульгаторами

Вступление нефтяных месторождений в позднюю стадию разработки характеризуется значительным обводнением пластов и продукции скважин. В результате фильтрации и прорыва пластовой воды в призабойную зону добывающих скважин, смешения нефти и воды при движении в пласте и по стволу скважины, турбулизации потока в скважинной арматуре образуются водонефтяные эмульсии [24].

Эмульсией называется микрогетерогенная система, состоящая из взаимонерастворимых жидкостей, распределенных одна в другой в виде капелек. Жидкость, взвешенная в виде капелек, называется дисперсной фазой. Жидкость, в которой распределена дисперсная фаза, называется дисперсионной средой [25].

В соответствии с принятой классификацией гетерогенных дисперсных систем водонефтяные эмульсии разделяют по признаку полярности дисперсной фазы и дисперсионной среды:

I группа - эмульсии обратного типа (полярная фаза в неполярной среде, т.е. вода в нефти). Это самая распространенная группа, содержание дисперсной фазы в дисперсионной среде может достигать 90-95%. Свойства нефтяных эмульсий этой группы во многом влияют на технологические процессы добычи нефти, внутрипромысловый сбор, сепарацию и выбор техники и технологии деэмульсации нефти.

II группа - эмульсии прямого типа (неполярная фаза в полярной среде, т.е. нефть в воде). Они могут образоваться в процессах разрушения нефтяных эмульсий.

III группа - «множественные» эмульсии. В нее входят составляющие первой и второй групп, она характеризуется повышенным содержанием раз личных ПАВ и механических примесей [26].

Наиболее важным показателем для нефтяных эмульсий является их устойчивость, т.е. способность в течение определенного времени не разделяться на две несмешивающиеся фазы. Устойчивость делят на кинетическую и агрегативную:

Кинетическая (или седиментационная устойчивость) - это способность системы противостоять оседанию или всплыванию частиц под действием архимедовых сил.

Агрегативная устойчивость - способность глобул дисперсной фазы при их столкновении друг с другом или границей раздела фаз сохранять первоначальный размер.

Однако отметим, что все эмульсии как прямого, так и обратного типа -системы термодинамически неустойчивые, стремятся к расслоению.

Стойкости водонефтяных эмульсий способствуют множество факторов: 1) дисперсность системы; 2) физико-химические свойства эмульгаторов, образующих на поверхности раздела фаз адсорбционные защитные оболочки; 4) температура смешивающихся жидкостей; 5) величина рН эмульгированной пластовой воды и др.

Под дисперсностью эмульсии понимают степень раздробленности дисперсной фазы в дисперсионной среде. По дисперсности нефтяные эмульсии подразделяются на мелкодисперсные (размер капель воды - 0,02-20 мк); средней дисперсности (20-50 мк) и грубодисперсные (50-300 мк) [27].

Дисперсные системы очень редко состоят из частиц одного размера, их можно приготовить только искусственно - такие системы называются моно 17 дисперсными. Добываемые эмульсии являются в основной своей массе полидисперсными, т.е. в них содержатся глобулы воды самых разных размеров [28]. Чем выше дисперсность эмульсии, тем она устойчивее при всех прочих равных условиях. Однако вследствие огромного увеличения поверхности раздела между двумя жидкостями система, полученная диспергированием, приобретает большой запас свободной поверхностной энергии и становится термодинамически неустойчивой [27].

Наибольшее влияние на дисперсность эмульсии оказывают промысловые коммуникации по пути следования водонефтяного потока.

Кроме дисперсности эмульсии на ее стойкость влияет процентное содержание дисперсной фазы. Для водонефтяной эмульсии максимум устойчивости приходится на 40%-ное содержание воды [26].

Стойкости водонефтяных эмульсий способствует наличие третьего компонента системы - поверхностно-активного вещества, обычно коллоидно-растворенного в одной из фаз и называемого эмульгатором [29], адсорбция которого на границе раздела фаз вызывает понижение поверхностного натяжения.

Процесс формирования адсорбционных слоев происходит последовательно, с участием различных компонентов нефти. Изначально в процессе формирования адсорбционных слоев на границе раздела фаз принимают участие компоненты нефти с высокой поверхностной активностью, имеющие дифильное строение, т.е. проявляющие гидрофильные и гидрофобные свойства. К таким компонентам нефти относятся нафтеновые и жирные кислоты, низшие смолы. Эти вещества способствуют интенсивному диспергированию системы, при адсорбции на границе фаз создают неструктурированные молекулярные слои. Эмульсии, образованные только таким типом природных эмульгаторов, сравнительно малоустойчивы.

Фенолоформальдегидные смолы в качестве основы многофункциональных реагентов для нефтепромыслов

В предыдущих разделах упоминалось, что одним из важнейших требований к различным нефтепромысловым реагентам является требование многофункциональности. Известно, что суммарное воздействие разнообразных химических реагентов трудно предсказать [93]: несогласованность при использовании всевозможных ПАВ может приводить к «заиливанию» электро-дегидраторов, прогару труб печей, ухудшению свойств катализаторов вторичных процессов и др. Подобных проблем возможно избежать при использовании многофункционального реагента, обеспечивающего наиболее полное разрушение эмульсий, защиту оборудования от выпадения АСПО, от коррозии и др.

Как можно было заметить, в качестве многофункциональных реагентов могут выступать ПАВ дифильного строения. За счет подобной структуры химический реагент может: вытеснять природные эмульгаторы с границы раздела фаз нефть-вода; адсорбироваться на кристалликах парафина, как центров кристаллизации, для препятствия образования высоковязкой системы или выпадения АСПО; создавать защитную пленку на поверхности металла во избежание коррозии. На практике же до сих пор не существует универсального реагента, способного решить большинство нефтепромысловых проблем и все поиски многофункциональности так или иначе связаны со смешением реагентов различного действия.

Ранее нами неоднократно упоминалась фенолоформальдегидная смола (ФФС) в качестве составляющей деэмульгатора, ингибитора АСПО или коррозии. Известно, что она используется для получения реагентов различного назначения. Гибкость синтеза смолы позволяет получать реагенты с различной структурой гидрофобной составляющей и, соответственно, с различными функциональными свойствами. Исследование влияния условий получения смолы на эффективность получаемых химреагентов является целью данной работы и поэтому рассмотрению химизма взаимодействия фенола (или ал-килфенола) с формальдегидом посвящен раздел.

Фенолоформальдегидные смолы - продукты поликонденсации фенола или алкилфенола с альдегидом (главным образом с формальдегидом) в кислой или щелочной среде. Продуктом щелочного синтеза являются резолы, для которых характерна циклическая структура (рисунок 1.6), а продуктом кислого - новолаки, отличающиеся линейным строением (рисунок 1.7).

Первая реакция получения фенолоформальдегидной смолы относится к 1872 году, когда Байер наблюдал получение твердого некристаллического смолистого продукта при взаимодействии фенола с формальдегидом. Однако из-за невозможности осуществления идентификации структура полученного продукта осталась неизвестной. Интерес к смолам был возобновлен через тридцать лет, когда Бакеленд выпустил на рынок продукт под названием «бакелит», представляющий собой твердую упругую смолу. В литературе тех лет, посвященной смолам, присутствовала значительная путаница. Так, наряду с предположением Рашига о наличии в «бакелите» циклических соединений (1912 г.) Бакеленд ом было подчеркнуто, что пока «выдвинуть одну гипотезу так же легко, как и противоположную». Вплоть до 40-х годов двадцатого века не было точно доказано, что в результате конденсации фенола с формальдегидом образуются циклические олигомеры. В 1941 году Цинке и Цинглер описали продукт, который они получили с высоким выходом в результате катализируемой основанием конденсации п-третбутилфенола с формальдегидом. Тогда они не стали предлагать какую-либо структуру для данного продукта, однако сейчас полагают, что авторами был получен п-третбутилкаликс[8]арен [94].

Термин каликс[п]арен принят для более удобного обозначения ФФС. «Калике» с греческого переводиться как «чаша, кубок», «арен» указывает на наличие ароматических циклов, п - указывает размер макроцикла.

Несколько позже Цинке и Цинглер, немного доработав условия синтеза, описали полученный продукт, как циклический тетрамер, опираясь, правда, больше на интуицию. Отметим, что в работах тех лет, посвященных получению смол и их отверждению, практически всеми исследователями полагалось, что в каждом случае синтеза образуется только циклический тетрамер, т.е. каликс[4]арен (рисунок 1.6). Даже проводя фенолформальдегидный синтез в присутствии кислотного катализатора исследователи сообщали, что они получили каликс[4]арен, хотя на сегодняшний день достоверно известно, что в таких условиях циклический тетрамер не образуется [95, 96].

Наиболее обоснованное опровержение выводов Цинке и Цинглера относится только к середине 70-х годов и принадлежит американскому профессору Д. Гютше и его сотрудникам, показавшим, что результатом щелочной конденсации является смесь, содержащая циклические олигомеры с различным числом цикла, в основном четным. Более того, было обнаружено, что из всех циклических олигомеров с четным числом членов с минимальным выходом получается именно циклический тетрамер.

Определение содержания нефтепродуктов в дренажной воде

Для получения эмульсии берут 40 мл нефти и 40 мл пластовой воды. Добавляют реагент в количестве 100 г/т или 0,8 мл 1%-ного раствора на 80 мл нефтяной эмульсии. При приготовлении контрольной эмульсии реагент не добавляют. Смесь в течении 2,5 минут перемешивают в миксере со скоростью 2500 оборотов в минуту.

Затем 30 мл готовой эмульсии наливают в мензурку и засекают время начала отстоя. Отстой эмульсии производят при двух режимах: - без подогрева (холодный отстой) при температуре около 20-25С; - при нагреве (горячий отстой) при температуре 55-60С.

Через каждые пятнадцать минут в течении часа замеряют количество выделившейся воды в двух режимах. Для улучшения эффективности обезвоживания эмульсию периодически осторожно перемешивают стеклянной палочкой. Определение деэмульгирующей способности реагентов проводят по формуле 2.3.

Метод оценки эффективности защитного действия реагентов в сточных водах промыслов проводят по ОСТ 39-099-79 «Ингибиторы коррозии. Метод оценки эффективности защитного действия ингибиторов коррозии в нефтепромысловых сточных водах».

Проба сточной воды перед испытанием должна отстаиваться не менее 6 часов. Отобранная сточная вода испытывается без каких-либо добавок. В случае отсутствия сточной воды готовится модель агрессивной воды состава, приведенного в таблице 2.1. Плотность этого раствора определяется с помощью стеклянного ариометра и должна находиться в пределах 1,12 г/см3 ± 0,02.

Для приготовления кислородсодержащего рабочего раствора необходимо растворить указанные соли в дистиллированной воде и довести объем до 1 литра. Этот раствор содержит в среднем 3-4 мг/л кислорода.

Рабочий раствор, содержащий сероводород готовят следующим образом: - раствор солей помещают в герметичный сосуд и освобождают от кислорода путем пропускания через него в течение 0,5-1 часа инертного газа (аргона); - обескислороженный раствор насыщают газообразным сероводородом до получения его концентрации 1500-2000 мг/л, содержание сероводорода в растворе солей определяют йодометрическим способом.

Для получения газообразного сероводорода рекомендуется использовать серу, асбест и парафин. Перед их смешением серу измельчают в ступке, парафин и асбест также измельчают до порошкообразного состояния. Серу, асбест и парафин смешивают в соотношении 3:2:5 вес. частей. Полученную смесь слегка разогревают и из расплавленной массы изготовляют вручную шарики, запас которых хранят в закрытом сосуде.

Для получения сероводорода используют колбу из тугоплавкого стекла, плотно закрытую пробкой и снабженную стеклянной трубкой с отводом. От стеклянной трубки отходит резиновая трубка, соединенная с сосудом Дрекселя. Сосуд Дрекселя заполняют дистиллированной водой. К нему присоединяют резиновую трубку, по которой поступает сероводород.

Перед опытом колбу загружают на 1/3-1/5 шариками из серо-асбесто-парафиновой смеси и ставят на электрический колбонагреватель.

Резиновую трубку, по которой будет идти сероводород, присоединяют к герметичному сосуду для насыщения раствора. Излишек непоглощенного раствором сероводорода должен направляться в две- три склянки, заполненные 10% раствором щелочи (NaOH, КОН).

Включают обогрев колбы. Когда температура достигает 200С, начинается выделение сероводорода. Скорость его выделения можно регулировать с помощью большего или меньшего нагрева колбонагревателя.

Полученный насыщенный раствор используют в дальнейшем для получения стандартного раствора.

Подготовку металлических образцов к коррозионным испытаниям ведут в следующей последовательности: - поверхность образца обрабатывают шлифовальной шкуркой, затем на шлифовальном станке; - обезжиривают поверхность образцов путем протирки растворителем (спирт этиловый); - промывают образцы проточной водой; - помещают образцы на 1 минуту в 10% раствор соляной кислоты; - тщательно промывают образцы в проточной воде; - опускают образцы в стаканчик с растворителем; - тщательно высушивают образцы фильтровальной бумагой, заворачивают образцы в сухую фильтровальную бумагу и помещают их на 1 час в эксикатор, содержащий влагопоглатитель (кальций хлористый); - взвешивают образцы на аналитических весах с точностью до пятого знака.

Испытания подготовленных металлических образцов проводят в ингибиро-ванной и неингибированной промысловых волах.

Определение поверхностно-активных свойств синтезированных реагентов

Эффективность первых четырех новолачных реагентов, полученных разными способами, практически идентична. Исключение, как и в случае образцов первого типа (Р21-48), составляет наиболее высокомолекулярный реагент Н7-49. Впрочем, подобное явление находится в соответствии с теоретическими данными о том, что поверхностная активность ПАВ в гомологическом ряду возрастает по мере увеличения длины углеводородного радикала. [114]

Сравнение образцов по данному показателю с известными реагентами «Реапон-4В» и «Дипроксамин-157» показало, что последние более эффективно снижают поверхностное натяжение. Единственным близким к ним по эффективности является образец Р21-48.

Данные таблицы свидетельствуют о достаточном снижении угла смачивания. Как и в случае испытания реагентов на поверхностное натяжение, наибольшая эффективность при понижении угла смачивания была свойственна отдельным образцам. Любопытно влияние молекулярной массы ре-зольной смолы (в зависимости от технологии получения) на свойства смачиваемости соответствующих образцов: в ряду Р7-53, Р11-51, Р19-49 молекулярная масса и углы смачивания прямо пропорциональны, а в ряду Р13-50, Р18-50, Р21-48 - обратно пропорциональны. Для реагентов новолачного типа подобные зависимости не выявлены, однако замечено, что наибольшие углы смачивания и, соответственно, меньшая эффективность были характерны для ПАВ с гидрофильностью менее 50%.

Проведенные испытания подтверждают поверхностную активность синтезированных ОЭАФФС, однако по результатам данного этапа довольно сложно оценить принципиальное различие ПАВ, синтезированных на основе резолов и новолаков.

Весь ассортимент синтезированных ПАВ был испытан на деэмульгирующую способность. Исследования проводились на нефтяных эмульсиях Татарстана, Башкирии и Западной Сибири. Для работы были отобраны искусственные и естественные эмульсии девонского и карбонового горизонтов. В таблице 4.1 приведены некоторые физико-химические характеристики нефтей и нефтяных эмульсий на их основе.

При деэмульгировании использовались 1%-ные растворы ОЭАФФС в изопропиловом спирте. Испытания проводили методом бутылочной пробы. Контроль за отделением воды проводили в течение 2-2,5 часов: 1 час отстаивания проходил при комнатной температуре - т.н. холодный отстой, и 1-1,5 часа при повышенной температуре (40-45С - для нефтей девонского, 55-60 С - для нефтей угленосного горизонта) - горячий отстой. В ряде испытаний деэмульгирование проводилось 2 часа при горячем отстаивании. Расход реагентов подбирался предварительно и, в зависимости от устойчивости эмульсии, составлял от 30 до 125 г/т.

Результаты испытаний реагентов на эмульсиях девонских нефтей приведены в таблицах 4.2 и 4.3. В таблице 4.4 представлены результаты анализа деэмульгирующей активности синтезированных образцов. Знак «+» присваивался образцам, обеспечивающим наиболее глубокое разрушение эмульсий и наилучшую динамику отстоя.

На различных эмульсиях деэмульгирующую активность проявили образцы всех типов, но наиболее эффективными в большинстве случаев оказывались реагенты новолачного типа (технология №2), обладающие гидрофобными составляющими с молекулярной массой более 15000 (Н10-50, НІ 1-46). Данный факт подтверждает известное утверждение о том, что в гомологическом ряду ПАВ лучшая поверхностная и деэмульгирующая активность свойственна реагентам с наиболее массивными лиофобными частями. Резольные

На примере естественной Азнакаевской эмульсии (№3) можно проследить динамику действия новолачного деэмульгатора Н10-50 (рисунок 4.1). В этом и в других подобных случаях (эмульсии № 8,9) данный образец способствует наибольшему отделению воды при первых минутах горячего отстаивания. В дальнейшем его преимущество сохраняется и, таким образом, с помощью новолачного ПАВ достигается наибольшая глубина разрушения эмульсии. Характер обезвоживания нефтей реагентами, полученными на основе резолов, несколько отличен. Так, на эмульсиях №2 (рисунок 4.2) и №11 активность резольных образцов поначалу уступает активности реагентов новолачного типа. Через определенное время разрыв между ними по количеству выделившейся воды сокращается и, в итоге, степень разрушения водонефтяной эмульсии деэмульгаторами первого типа оказывается наиболее высокой. Тем не менее, учитывая общую статистику деэмульгирования, для обезвоживания легких нефтей девонского горизонта стоит рекомендовать ПАВ на основе высокомолекулярных новолачных смол

Выбранный для испытаний ряд водонефтяных эмульсий карбонового горизонта был представлен в основном «старыми» эмульсиями, отличающимися относительно высокой устойчивостью к воздействию реагентов: обезвоживание данных нефтей синтезированными образцами начиналось только при воздействии температуры 60С.

Похожие диссертации на Многофункциональные реагенты для нефтепромыслов на основе алкилфенолоформальдегидных смол