Технологический расчёт нефтегазосепарационного оборудования с помощью корреляционных зависимостей вязкости водонефтяных эмульсий от плотности нефти

Введение. В статье даны алгоритмы расчёта размеров аппаратов и приведён пример построения диаграмм для определения диаметра аппарата при заданном расходе и температуре процесса сепарации.

Цель. В исходных данных о физико-химических свойствах жидкости, на основании которых осуществляется технологический расчёт нефтегазосепарационного оборудования, как правило, не приводятся реологические свойства водонефтяных эмульсий. Поэтому в начале расчёта задают время пребывания жидкости в аппарате, ориентируясь на известную плотность нефти и заданное водосодержание в водонефтяной смеси, которое может быть достигнуто за время эксплуатации. После определения размеров аппарата по заданному времени пребывания оценивают фактическое время нахождения жидкости в зоне разгазирования и сопоставляют с заданным. Для определения фактического времени нахождения жидкости в зоне разгазирования необходимо рассчитать скорость всплытия пузырьков газа в жидкости, для чего необходимо знать её плотность и вязкость.

Материалы и методы. Для технологического расчета нефтегазосепарационного оборудования предложены корреляционные формулы расчёта вязкости нефти и водонефтяных эмульсий Западной Сибири в зависимости от плотности нефти, полученные путём обработки экспериментальных данных для более чем 35 проб нефти с плотностью от 810 до 940 кг/м³ при 20 °С.

Результаты. Приведены корреляционные зависимости водосодержания, при котором происходит расслоение эмульсии (точки расслоения), от плотности нефти, по которым можно оценить максимальное значение вязкости водонефтяной эмульсии при заданной температуре процесса.

Заключение. Полученные корреляционные формулы при некоторых допущениях могут быть использованы для определения размеров нефтегазосепарационного оборудования.

1. Руководство по проектированию и эксплуатации сепарационных узлов нефтяных месторождений, выбору и компоновке сепарационного оборудования. РД 39-0004-90, ВНИИСПТнефть. — Уфа, 1990. — 69 с.

2. Методика технологического расчёта нефтегазовых сепараторов. РД 0352-105-87. АО ЦКБН. — Подольск, 1988. — 35 с.

3. Исагулянц В.И., Егорова Г.М. Химия нефти. Руководство к лабораторным занятиям. — М.: Химия, 1965. — 516 с. [ табл. 29 с. 126)].

4. Monson Louis T. Petroleum Emulsions and their Chemical Resolution . 2d World Petrol. Cong., Paris, June 14. — 1937. — 38 pp.

5. Евдокимов И.Н., Лосев А.П. Проблема инверсии в промысловых эмульсиях: I. Традиционные представления и их экспериментальное «обоснование». // Бурение и нефть, 2010. — №3. — С. 16–17.

6. Иванов С.С., Тарасов М.Ю. О проведении дополнительных экспериментальных исследований свойств пластовых флюидов при проектировании обустройства нефтяных месторождений // РRОНЕФТЬ. Профессионально о нефти. — 2021 . — Том 6. — №1.– С. 83–87.