Изучение реологических свойств водонефтяных эмульсий Аканского месторождения Верейский горизонт

1.

Бугульминский филиал
федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего образования
«Казанский национальный исследовательский технологический университет»
(БФ ФГБОУ ВО «КНИТУ»)
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
на тему:
«Изучение реологических свойств водонефтяных
эмульсий Аканского месторождения Верейский
горизонт»
Выполнил студент группы 20011 Бельмескин Никита Сергеевич
Научный руководитель, доцент кафедры ХТОМ Фатхутдинова Римма Мидехатовна

2.

2
Актуальность исследования
При увеличении содержания воды в нефтяных
месторождениях Татарстана и увеличении доли
высоковязких нефтей в общем объеме добычи,
становится важным исследование реологических
свойств водонефтяных эмульсий, включая изучение
влияния содержания воды на их вязкость.

3.

3
Цель работы
Изучение
реологических
свойств
водонефтяных
эмульсий
Аканского
месторождения Верейского горизонта.

4.

Задачи
1. Отбор поверхностных проб нефти.
2. Определение физико-химических. показателей проб
нефти и пластовой воды .
3. Приготовление водонефтяных эмульсий и оценка их
стабильности.
4. Определение зависимости кинематической вязкости от
обводненности водонефтяных эмульсий.
5. Определение дисперсного состава водонефтяных
эмульсий.
6. Анализ взаимосвязи величины кинематической вязкости
среднего размера капель дисперсной фазы, кинематической
вязкости, обводненности водонефтяных эмульсий.
7. Проведение опытов по обезвоживанию водонефтяных
эмульсий
4

5.

Объектом исследования являются
водонефтяные эмульсии Аканского
месторождения Верейский
горизонт
Предметом исследования служат
реологические свойства
водонефтяных эмульсий
5

6.

Методики исследования реологических
свойств водонефтяной эмульсии
-Приготовление моделей различной обводненности и
оценивается их стабильность;
-Измеряется кинематическая вязкость водонефтяных
эмульсий;
-Исследуется процесс обезвоживания водонефтяных
эмульсий как с применением деэмульгаторов, так и без
них.
6

7.

7
Таблица 4.1 Результаты исследований состава нефти Аканского
месторождения Верейского горизонта.
Единица
№ п/п
Показатель
Результаты испытаний
измерения
1 Плотность при 20 °С
кг/м3
913,5
2 Молярная масса
г/моль
262,4
Вязкость
3 кинематическая при
мм2/с
20 °С
116,3
Выход фракций:
Н.К.-64 °С
До 100 °С
3,0
4 До 150 °С
% об.
9,0
До 200 °С
14,0
До 250 °С
20,0

8.

8
Продолжение таблицы
№ п/п
5
6
7
8
9
10
11
12
Показатель
Единица измерения
Массовая доля
% масс
асфальтенов
Массовая доля смол
% масс
силикагелевых
Массовая доля
% масс
парафина
Массовая доля воды
% масс
Массовая концентрация
% масс
хлористых солей
Массовая доля
% масс
механических примесей
Массовая доля серы
% масс
Температура
°С
застывания
Результаты испытаний
6,34
13,78
1,8
0,80
1353,4
0,0114
3,606
Минус 25

9.

Таблица 4.2 Шестикомпонентный анализ пластовой воды
Аканского месторождения Верейского горизонта.
Параметры
г/л
мг-экв/л
% экв.
CL-
130,2788
3674,25
49,75
SO4--
0,8543
17,79
0,24
HCO3-
0,0366
0,60
0,01
Ca++
6,4128
320,00
4,33
Mg++
1,9440
159,87
2,17
Na+ + K+
73,8937
3212,77
43,50
Минерализация
213,4202
7385,28
100
9
г/см3
Удельный вес, г/см3
1,150
pH
5,87

10.

Таблица 4.3 Результаты исследований кинематической вязкости
модельных образцов водонефтяных эмульсий Аканского
месторождения Верейского горизонта.
Обводненность
эмульсий, % об.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
10
Кинематическая вязкость, Средний размер дисперсной фазы,
мм2/с
мкм
116,30
230,20
44,65
285,36
37,30
490,11
32,56
1430,44
34,70
2259,58
32,33
3160,73
40,30
3092, 50% воды
выделилось в свободную
23,65 в эмульсии со связанной водой
фазу, обводненность
эмульсии составила 20%
Эмульсия не образуется
Эмульсия не образуется
-

11.

11
Зависимость кинематической вязкости от обводненности
3500
Кинематическая вязкость мм2/с
3160,73
3000
3092,73
2500
2259,58
2000
1500
1430,44
1000
500
490,11
116,3
0
0
285,36
230,2
20
40
60
Обводненность, %
Рисунок 4.1
80
100
120

12.

Пример водонефтяной эмульсии
Рисунок 4.2
12

13.

13
Таблица 4.4 Результаты лабораторных экспериментов обезвоживания
водонефтяной эмульсии Аканского месторождения Верейского горизонта без
добавления деэмульгатора и с добавлением деэмульгатора.
№
Дозировка, Температура
Деэмульгатор
отстоя, °С
п/п
г/т
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
-
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
Время
отстоя , ч
Количество
свободной воды, %
об.
Количество
связанной воды, %
об.
0,5
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
0
0
0
0
0
0
0
1
2
6
10
10
100
100
100
100
100
100
100
99
98
94
90
90

14.

Продолжение таблицы 4.4
№
Дозировка, Температура
Деэмульгатор
отстоя, °С
п/п
г/т
14
Время
отстоя, ч
Количество
свободной воды, %
об.
Количество
связанной воды, %
об.
14
-
0
40
0,5
0
100
15
-
0
40
2
0
100
16
-
0
40
4
0
100
17
-
0
40
6
0
100
18
-
0
40
8
5
95
19
-
0
40
10
10
90
20
-
0
40
12
14
86
21
-
0
40
14
15
85
22
-
0
40
16
18
82
23
-
0
40
18
22
78
24
-
0
40
20
24
76
25
26
-
0
0
40
40
22
24
30
50
70
50

15.

Продолжение таблицы 4.4
№
Дозировка, Температура
Деэмульгатор
отстоя, °С
п/п
г/т
15
Время
отстоя, ч
Количество
свободной воды, %
об.
Количество
связанной воды, %
об.
27
ТНДГ
200
40
0,5
0
100
28
ТНДГ
200
40
2
0
100
29
ТНДГ
200
40
4
10
90
30
ТНДГ
200
40
6
17
87
31
ТНДГ
200
40
8
25
75
32
ТНДГ
200
40
10
50
50
33
ТНДГ
200
40
12
70
30
34
ТНДГ
200
40
14
100
0
35
ТНДГ
200
40
16
100
0
36
ТНДГ
200
40
18
100
0
37
ТНДГ
200
40
20
100
0
38
ТНДГ
200
40
22
100
0
39
ТНДГ
200
40
24
100
0

16.

Таблица 6.1 Смета расходов исследования
№
1
Статьи расходов
Заработная плата, всего
В т. ч. – зарплата штатных сотрудников
Сметная стоимость
53 206,84
53 206,84
2
Страховые взносы
16 068,47
3
Материалы
13 043,60
4
Амортизация
19 643,17
5
Транспортные услуги
0,00
6
ИТОГО ОСНОВНЫХ РАСХОДОВ
101 962,08
7
Накладные расходы
35 686,73
8
ИТОГО ОСНОВНЫЕ И НАКЛАДНЫЕ РАСХОДЫ
137 648,81
9
Плановые накопления
16 517,86
10
ВСЕГО
154 166,67
11
НДС 20%
30 833,33
12
ВСЕГО
185 000,00
16

17.

Выводы
1. На полученных образцах водонефтяной эмульсии были:
-произведены измерения значений кинематической вязкости;
-выявлен характер зависимости кинематической вязкости от
обводненности водонефтяной эмульсии.
2. Из полученных результатов были определены:
-средние размеры частиц дисперсной фазы водонефтяной
эмульсии;
-наименьшей размер частиц при высокой вязкости соответствует
эмульсия обводненности 50%.
3. Результаты научных исследований могут быть использованы
для гидравлических расчетов при проектировании системы сбора
нефти, а также при составлении технического регламента на
проектировании установки подготовки нефти Аканского
месторождения.
17

18.

18
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ