Вязкоупругие и термодинамические свойства высоковязкой нефти различной степени обводненности

Установлены зависимости вязкоупругих и термодинамических свойств высоковязкой нефти из нефтесборного коллектора Н-Кореневского и Денисовского месторождений от степени обводненности и температуры. В условиях сдвиговых деформаций и при сопоставимых температурах характер процессов структурообразования нефти при низкой степени обводненности обусловлен фазовыми переходами парафинов, что согласуется с экспериментальными данными, описанными в литературе для необводненных нефтей, указывая на идентичность характера межмолекулярных взаимодействий необводненной нефти и нефти с низкой степенью обводненности. Максимальный эффект при термическом способе снижения вязкости нефти с низкой степенью обводненности можно достичь при ее нагреве до температуры плавления парафинов Т_пл*, определенной с использованием зависимости ln(η) = f(1/T). Особенность реологического поведения высокообводненной нефти обусловлена ростом энергии межмолекулярного взаимодействия, которая во всем температурном интервале практически сопоставима с Е_акт1 низкообводненной нефти при Т < Т_пл*, что связано с образованием инвертных эмульсий, стабилизированных межфазными слоями из молекул асфальтенов. Показано, что снижению значений эффективной вязкости низко- и высокообводненной нефти способствует повышение температуры и сдвиговых деформаций, однако разрушения их коллоидной структуры во всем исследуемом интервале не происходит. Потеря агрегативной и кинетической устойчивости высоковязкой обводненной нефти достигается в присутствии поверхностно-активной композиции на основе Сорбиталь С-20 и натриевой соли алкилбензолсульфокислоты, вызывающей десорбцию «природных стабилизаторов» с межфазной границы раздела нефть–вода и, как следствие, коалесценцию капелек воды.

1. Современные технологии повышения нефтеотдачи пластов на основе поверхностно-активных веществ / Д. Н. Мусина [и др.] // Вес. техн. ун-та. – 2016. – Т. 19, № 12. – С. 63–67.

2. Осложнения в нефтедобыче / Н. Г. Ибрагимов [и др.]; под общ. ред. Н. Г. Ибрагимова. – Уфа, 2003. – 302 с.

3. Разрушение водонефтяных эмульсий с применением реагентов-деэмульгаторов: метод. указания / А. А. Гречухина [и др.]. – Казань: Изд-во КГТУ, 2004. – 36 с.

4. Хуторянский, Ф. М. Разработка и внедрение высокоэффективных технологий подготовки нефти на электрообессоливающих установках НПЗ: дис. … д-ра техн. наук: 05.17.07 / Ф. М. Хуторянский. – М., 2008. – 362 с.

5. Образование эмульсий и их классификация [Электронный ресурс] // Добыча нефти и газа. – 2013. – Режим доступа: http://oilloot.ru/80-dobycha-i-promyslovaya-podgotovka-nefti/504-obrazovanie-emulsij-i-ikh-klassifikatsiya. – Дата доступа: 09.04.2021.

6. Позднышев, Г. Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий / Г. Н. Позднышев. – М.: Недра, 1982. – 221 с.

7. Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения / Н. Д. Левченко [и др.]. – М.: Химия, 1967. – 200 с.

8. Schramm, L. L. Emulsions: Fundamentals and Applications in the Petroleum Industry / L. L. Schramm. – Washington DC: American Chemistry Society, 1992. – 231 с.https://doi.org/10.1021/ba-1992-0231

9. Schubert, H. Principles of Formation and Stability of Emulsions/ H. Schubert, H. Armbruster // Intl. Chemical Engineering. – 1992. – Vol. 32, N 1. – Р. 14–28.

10. Пелевин, Л. А. О классификации и оценке эффективности методов подготовки нефти / Л. А. Пелевин, Г. Н. Позднышев, Р. И. Мансуров // Нефтяное хозяйство. – 1975. – № 3. – С. 40–42.

11. Виноградов, В. М. Образование, свойства и методы разрушения нефтяных эмульсий: метод. указания / В. М. Виноградов, В. А. Винокуров. – М.: ФГУП «Нефть и газ», РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2007. – 31 с.

12. Нефть. Общие технические условия : ГОСТ Р 51858-2002. – Введ. 07.01.2002. – Москва: Стандартинформ, 2006. – 15 с.

13. Кондрашева, Н. К. Исследование квазитермодинамических параметров активации вязкого течения многокомпонентных углеводородных систем / Н. К. Кондрашева, А. А. Бойцова // Успехи в химии и хим. технологии. – 2017. – Т. XXXI, № 4. – С. 16–18.

14. Ермаков, С. А. О влиянии асфальтенов на устойчивость водонефтяных эмульсий / С. А. Ермаков, А. А. Мордвинов // Нефтегазовое дело. – 2007. – № 1. – С. 1–9.

15. Доброскок, И. Б. Анализ природных стабилизаторов неразрушенной части нефтяной эмульсии в процессе подготовки нефти / И. Б. Доброскок, Л. А. Лапига, Л. З. Климова // Нефтепромысловое дело. – 1994. – № 7. – С. 17–18.

16. Межфазные взаимодействия на границе раздела нефть–вода в присутствии поверхностно-активных веществ / О. Н. Опанасенко [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хім. навук. – 2017. – № 2. – С. 34–38.

17. Адсорбция бинарных смесей ПАВ на границе раздела с минеральными материалами различной природы / О. Н. Опанасенко [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хім. навук. – 2018. – Т. 54, № 4. – С. 399–405. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2018-54-4-399-405