Методические указания компании (стр. 27 )

После подачи расчетного количества водной фазы эмульсию дополнительно перемешивают при заданной скорости (600/700 об/мин или 1200/1500 об/мин) от 20 до 60 минут. Эмульгатор тестируются в рабочих дозировках согласно Инструкции по применению или в концентрациях от 1,5 % до 4,0 % (об.), наиболее близких к применяемым расходам на промысле. Полученные обратные эмульсии выдерживают при комнатной температуре (23 0С) в течение 24 часов и сравнивают их степень устойчивости в зависимости от концентрации эмульгатора и скорости перемешивания с определением удельного расхода эмульгатора и времени эмульгирования.

11.8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АГРЕГАТИВНОЙ И ФАЗОВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ИНВЕРТНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

11.8.1. Назначение. Общие положения

Агрегативная устойчивость инвертных (обратных) эмульсий это способность эмульсионной системы сохранять степень дисперсности внутренней фазы (воды), как в состоянии покоя, так и в движении. Её оценивают по электростабильности обратных эмульсий.

Седиментационная стабильность (фазовое равновесие) обратных эмульсий оценивают визуально по количеству отделившейся в статических условиях диспергированной воды из объема эмульсии при комнатной температуре 23 0С за 24 часа.

11.8.2. Аппаратура и реактивы

Аппаратура и реактивы для проведения данного анализа аналогичные п.11.7.2. настоящих МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ.

11.8.3. Подготовка измерений

Исходные материалы для проведения данных тестов аналогичные п.11.7.3. настоящих МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ.

11.8.4. Проведение измерений

Агрегативную устойчивость инверных (обратных) эмульсий, полученных согласно п.11.7.4, оценивают по электростабильности - измерений значений электрического напряжения, соответствующего моменту разрушения эмульсии, заключенной между электродами измерительной ячейки прибора, погруженной в эмульсию.

Седиментационная стабильность (фазовое равновесие) обратных эмульсий определяют в мерных герметично закрытых цилиндрах выдержанных в течение 24 часов при 23 0С с визуальной регистрацией результатов.

11.8.5. Расчет результатов измерений

Значение электростабильности для обратных эмульсий должно быть не менее значений нижнего предела, для скважин с забойной температурой до 40 0С не менее 80 В, и для скважин с забойной температурой до 80 0С – не менее 120 В.

Значение седиментационной стабильности (% об.) рассчитывается как частное от деления объёма отделившейся дисперсной среды к объёму эмульсии, умноженное на 100.

Результаты замеров заносятся в форму, приведенную в Приложении 11.

11.9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ОБРАТНОЙ ЭМУЛЬСИИ

Плотность обратной эмульсии определяется после выдержки обратной эмульсии в течение 24 часов после получения - экспериментальным методом (весовым методом точно отмеренного объема эмульсии в мерном цилиндре, измерением) или расчетным методом.

Расчет плотности эмульсии по известным значениям плотностей нефти и водной фазы, образующих эмульсию, а также зная их объемное или процентное содержание, проводят по следующим формулам:

ρэ = ρн(1 – φ) + ρв∙φ

Где: Vн и Qв - соответственно расход нефти и воды, м3;

ρэ, ρн, ρв – плотность эмульсии, нефти и водной фазы соответственно, кг/м3;

q – содержание воды и растворенных солей в эмульсии, % массовые;

φ – объемная доля дисперсной среды, φ = Qв/(Vн – Qв).

Величина q определяется из следующего соотношения:

q = ,

где: q0 – содержание чистой воды в эмульсии, %;

х – содержание растворенных солей в воде, %.

11.10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТИ ИНВЕРТНОЙ ЭМУЛЬСИИ

11.10.1. Назначение. Общие положения

Термостабильность - устойчивость инвертных эмульсий к воздействию повышенных температур и определяется после их выдержки в течение 8 и 24 часов после получения.

11.10.2. Аппаратура и реактивы

Аппаратура и реактивы для проведения данного анализа аналогичные п. 11.7.2. настоящих МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ.

11.10.3. Подготовка измерений

Исходные материалы для проведения данных тестов аналогичные п.11.7.3 настоящих МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ.

11.10.4 Проведение измерений

Термостабильность инвертных эмульсий, полученных по п. 11.7.4, оценивают после их выдержки в мерных герметично закрытых цилиндрах в термошкафу или термостате при заданной температуре (80 0С или температуре конкретного месторождения) в течение 8 часов и более с последующим визуальным качественным и количественным анализом свойств.

11.10.5. Расчет результатов измерений

Тест считается положительным, если в течение указанного времени термостатирования из эмульсии отделяется следовые количества воды (до 1-2%) от общего объема водной фазы.

Результаты замеров заносятся в форму, приведенную в Приложении 12.

11.11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБРАТНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

11.11.1. Назначение. Общие положения

Реологическое тестирование эмульсий является одним из методов, позволяющих контролировать стабильность эмульсий. При этом определяются следующие важные показатели:

§  эффективная (кажущаяся) вязкость (ηэ, Па∙с) – сумма вязкостного и прочностного сопротивления течению обратной эмульсии – снижаются с увеличением касательных напряжений (давления прокачивания);

§  пластическая вязкость (ηпл, Па∙с) – вязкостное сопротивление течению эмульсий;

§  предельное напряжение сдвига или начальная деформация сдвига (t0,, Па) – прочность структурной сетки, которую необходимо разрушить для обеспечения течения эмульсии в начальный момент;

§  динамическая стабильность (Dt/tH, %) - устойчивость эмульсий в различного типа течениях (таким как течение в щелевых структурах и порах);

§  условная вязкость (ВУ, с) – гидравлическое сопротивление эмульсии прокачиванию.

11.11.2. Аппаратура

1. Эффективную и пластическую вязкости, предельное напряжение сдвига, динамическую стабильность полученных устойчивых обратных эмульсий определяют на ротационных вискозиметрах (и реометрах) типа «VT-550», RheоStress-1, MARS II (фирма «Haake», Германии), «Брукфилд», «Chandler», «Anton Paar» и других марок.

2. Условная вязкость измеряется на вискозиметре типа ВБР-1.

Основные характеристики вискозиметра:

§  постоянная вискозиметра (время истечения 500 см3 воды) при температуре (20 ± 5) 0C, с - 15;

§  погрешность постоянной вискозиметра, с - ± 0,5;

§  вместимость воронки вискозиметра, см3 - 700;

§  вместимость мерной кружки, см3 - 500.

11.11.3. Подготовка измерений

Исходные обратные эмульсии получают и тестируют на устойчивость согласно п. п. 11.8-11.10. Для обратных эмульсий, выдержавших все тесты на стабильность, определяются реологические свойства.

11.11.4. Проведение измерений

1. Реологические исследования обратных эмульсий проводят на ротационном вискозиметре с использованием системы воспринимающих элементов «цилиндр-цилиндр» при скоростях деформации сдвига от 0,01 с-1 до 300 с-1.

Для определения эффективной и пластической вязкостей, предельного напряжения сдвига, динамической стабильности устойчивых обратных эмульсий при заданных температурах в режиме «сдвигового теста» проводятся следующие тесты:

§  измерение напряжения сдвига (t) / эффективной вязкости (η) при увеличении скорости сдвига (γ) от 0,1 до 300 с-1 (прямой ход);

§  измерение напряжения сдвига / эффективной вязкости при снижении скорости сдвига от 300 до 0,1 с-1 (обратный ход);

§  измерение напряжения сдвига / эффективной вязкости при скорости сдвига 500 с-1 в течение 600 секунд (кривые динамической стабильности).

2. Условная вязкость (УВ, с) определяется на вискозиметрах типа ВБР-1, который состоит из мерной кружки и стандартизированной воронки (вискозиметр Энглера), по времени истечения из воронки определенного объема обратной эмульсии.

Порядок измерения следующий:

Подготовить воронку вискозиметра и мерную кружку;

Закрыть отверстие и налить в воронку через сетку испытуемую обратную эмульсию;

Подставить мерную кружку под трубку вискозиметра и открыть отверстие трубки, одновременно включив секундомер;

В момент заполнения кружки раствором до краев остановить секундомер, закрыть отверстие трубки и отметить показания секундомера;

Периодически необходимо производить проверку водного числа вискозиметра. Время истечения 500 см3 чистой пресной (дистиллированной) воды при температуре (20±5) 0С должно быть равным 15 с. Если значение будет больше 15 с, то трубку вискозиметра надо прочистить, если меньше - вискозиметр следует заменить.

11.11.5. Расчет результатов измерений

1. После проведения реологических измерений и получения кривых течения обратной эмульсии определяются реологические модели и рассчитываются реологические показатели.

Определение реологических моделей проводится математической обработкой полученных кривых течения (зависимостей напряжения сдвига от скорости сдвига) при помощи программного обеспечения реометра. В ходе вычислений для каждого раствора водонефтяной эмульсии подбирается наиболее соответствующая модель из следующих трех известных:

§  модель Оствальда

§  модель Шведова-Бингама

§  модель Гершеля-Балкли

и затем рассчитываются необходимые реологические параметры.

2. Условная (относительная) вязкость показывает отношение вязкости данной жидкости к вязкости воды при 20 0С и выражается в градусах условной вязкости и обозначается ВУt, где - температура при которой производится определение. ˚ВУt – это отношение времени истечения определенного объема данной жидкости из стандартизированной воронки (вискозиметр Энглера) ко времени истечения такого же объема воды при 20 0С.