Разделение добываемых эмульсий при применении поверхностно-активных веществ для повышения нефтеотдачи

Separation of Produced Emulsions from Surfactant Enhanced Oil Recovery Processes
George J. Hirasaki, Clarence A. Miller, Olina G. Raney, Michael K. Poindexter, Duy Nguyen, John Hera
2010-11-10

катионные поверхностно-активные веществаразделение эмульсийоктилтриметиламмоний бромидобразующиеся эмульсиисурфактант-интенсифицированная добыча нефти
Некоторые выбранные катионные и амфотерные поверхностно-активные вещества оказались эффективными для разделения эмульсий типа «масло в воде», моделирующих добываемые эмульсии, образование которых ожидается при применении заводнения поверхностно-активным веществом и полимером (SP) для повышения нефтеотдачи. Водная фаза эмульсии содержала смесь анионных поверхностно-активных веществ, спирт и частично гидролизованный полиакриламид. Состав рассола представлял собой подходящую смесь пластовой воды с рассолами из оторочки поверхностно-активного вещества и полимерного рабочего агента. Плотность сырой нефти по шкале Американского института нефти (API) составляла 31°. Испытания в бутылях проводили при температуре окружающей среды, близкой к пластовой температуре. Обычные неионогенные смолы-деэмульгаторы и полимерные катионные флокулянты оказались неэффективными для удаления нефти из водной фазы. После нагревания эмульсий до 50–60 °C содержание воды в нефтяной фазе все еще значительно превышало нормативное значение. Однако после добавления 200 ppm бромида октилтриметиламмония (C8TAB) при температуре окружающей среды и последующего отстаивания в течение 6 ч были получены нефтяная и водная фазы приемлемого качества. Кроме того, коммерческое катионное поверхностно-активное вещество в той же концентрации обеспечило приемлемое качество обеих фаз за 2 ч. Оптическая микроскопия показала значительное укрупнение капель уже через 1 мин в системе с C8TAB, поскольку катионное поверхностно-активное вещество уменьшало электростатическое отталкивание между каплями и смещало фазовое поведение системы в сторону сбалансированного состояния между гидрофильными и липофильными эффектами — факторами, хорошо известными своей способностью снижать стабильность эмульсий. Некоторые амфотерные поверхностно-активные вещества, например кокобетаин, также эффективно разделяли эти эмульсии. Необходимое количество катионного поверхностно-активного вещества можно было уменьшить путем его одновременного добавления с неионогенной смолой-деэмульгатором. Также было установлено, что коммерческое катионное поверхностно-активное вещество значительно улучшает разделение эмульсий, образующихся при щелочном заводнении с применением поверхностно-активного вещества и полимера (ASP).
1
Коммерческое катионное поверхностно-активное вещество в концентрации 200 ppm обеспечивало приемлемое разделение обеих фаз за 2 часа; микроскопия показала значительное слияние капель уже через 1 минуту в системе C8TAB.
2
Добавление 200 ppm октилтриметиламмонийбромида (C8TAB) обеспечивало приемлемое качество нефтяной и водной фаз после 6 часов отстаивания при комнатной температуре.
3
Катионные ПАВ снижали электростатическое отталкивание и смещали поведение эмульсии к сбалансированному гидрофильно-липофильному состоянию; кокобетаин также был эффективен, а совместное применение катионного ПАВ с неионогенной смолой снижало необходимую дозировку.
4
Обычные неионогенные деэмульгирующие смолы и полимерные катионные флокулянты не обеспечивали достаточного удаления нефти из водной фазы, а нагрев до 50–60 °C не позволял достичь нормативного качества воды.
5
Подобранные катионные и амфотерные поверхностно-активные вещества эффективно разделяли добываемые эмульсии «масло-в-воде», характерные для процессов заводнения с применением ПАВ и полимера.

Образующиеся эмульсии типа «масло в воде» при процессах повышения нефтеотдачи с применением поверхностно-активного вещества/полимера и щёлочи/поверхностно-активного вещества/полимера

Эффективность разделения эмульсий, качество фаз, коалесценция и снижение устойчивости, достигаемые с помощью катионных и амфотерных поверхностно-активных веществ и комбинированных деэмульгирующих обработок

Publication Details
Publication Date
2010-11-10
Journal
Publisher
ISSN
Access Type
Author Information
Authors
George J. Hirasaki
Clarence A. Miller
Olina G. Raney
Michael K. Poindexter
Duy Nguyen
John Hera
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%