Технология комплексного контроля состояния водонефтяной эмульсии в потоке

E P Belyaeva; Yu N Bezborodov

doi:10.22213/2413-1172-2025-1-90-98

Authors

E. P. Belyaeva Siberian Federal University
Y. N. Bezborodov Siberian Federal University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2025-1-90-98

Keywords:

control method, hydrodynamic mode, inversion, emulsion

Abstract

Oil for further petrochemical refining processes requires primary treatment at the fields.Primary treatment involves separating water from oil, but the formation of stable water-oil emulsions during production and in-field treatment complicates the process of further oil treatment. Determining the characteristics of complex oil emulsions is of crucial but complicated importance both for science and for many industrial applications. In this regard, it is necessary to consider current issues related to dynamic monitoring of water-oil emulsion formation. The purpose of the article is to study the technology of complex control of the state of water-oil emulsion in a flow. Research objectives: to study the theoretical aspects of emulsion formation; analysis of existing methods for monitoring the state of water-oil emulsion in a flow, determination of their advantages and disadvantages; development of proposals for improving the methodology for monitoring the state of water-oil emulsion in a flow. The scientific novelty of the study is due to the fact that the problem of preventing the formation of highly viscous emulsions in oil and gas production processes has not yet been solved, and during the implementation of the technological process, not all characteristics of the water-oil mixture are controlled, this also applies to the rheological properties of emulsions. Data on the density of the water and oil phases in the emulsion, the viscosity of the water-oil emulsion will make it possible to comprehensively assess the state of the water-oil mixture in a dynamic state and determine the occurrence of the phase inversion phenomenon in the emulsion (phase reversal). A comprehensive technique consisting of a modified scheme for monitoring the characteristics of the water-oil mixture, a method and algorithm for calculating the hydraulic resistance coefficient made it possible to determine the inversion phenomenon in the flow and calculate the optimal parameters for the technological process of in-field oil pumping.

Author Biographies

E. P. Belyaeva, Siberian Federal University

Post-graduate

Y. N. Bezborodov, Siberian Federal University

DSc in Engineering, Professor

References

Самушкова Э. С. Причины образования водонефтяных эмульсий. Факторы стабильности // Нефтяная провинция. 2021. № 1 (25). С. 170-181.

Титова Л. М. Исследование распределения капель водной фазы до и после ультразвуковой обработки устойчивых водонефтяных эмульсий // Нефтегазовые технологии и экологическая безопасность. 2023. № 1. С. 15-21.

Марютина Т. А. Оценка эффективности магнитного и ультразвукового воздействия при разрушении промысловых водонефтяных эмульсий // Нефтяное хозяйство. 2022. № 4. С. 70-73.

Борисевич Ю. П. Физическое моделирование изотермических горизонтальных простых трубопроводов, транспортирующих трехфазные системы (обратные водонефтяные эмульсии + СаСо3) при установившемся режиме течения // Естественные и технические науки. 2020. № 11. С. 155-158.

Шестаков Р. А., Дульченко А. А. Анализ реологических свойств водонефтяных эмульсий // Neftegaz.RU. 2022. № 12.

Кашаев Р. С., Козелков О. В., Кубанго Б. Э. Проточные протонные магнитно-резонансные анализаторы для контроля скважинной жидкости по ГОСТ Р 8.615-2005 ГСИ // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019. № 19 (1-2). С. 137-151.

Евдокимов И. Н., Коноплева В. С., Лосев А. П. Новая цифровая установка для определения поверхностного натяжения растворов промысловых ПАВ // Бурение и нефть. 2019. № 11. С. 46-53.

Cheng-Long Gao, Hong-Ze Gang, Jin-Feng Liu (2021) A New Benzylated Fatty Acid Amide Amphoteric Surfactant Derived from Hydrogenated Castor Oil with Ultra-Low Interfacial Tension between Crude Oil and Brine. Journal of Surfactants and Detergents, vol. 24, no. 1, pp. 45-52.

Lina M. Daza-Barranco, Angela C.P. Duncke (2023) Effect of kerosene aromaticity as a solvent on bulk and interfacial properties of Brazilian heavy crude oil with high asphaltene content. The Canadian Journal of Chemical Engineering, vol. 102, no. 1, pp. 67-73.

Гафаров Ш. А., Чернов М. В., Иванов А. Б., Фаизов Р. А. Использование спиртов с повышенной степенью этоксилирования с анионными ПАВ для повышения нефтеотдачи // Нефтегазовое дело. 2024. Т. 22. № 2. С. 91-106.

Пучков А. Ф., Спиридонова М. П., Куцов Д. А. Эластомерная композиция для манжеты пакерного устройства, эксплуатируемой в нефтяной буровой жидкости // Промышленное производство и использование эластомеров. 2022. № 2. С. 7-12.

Shuang Sun, Sihui Li, Huijia Yan, Henan Zou, Cuiping Yu (2021) The conformation and physico-chemical properties of pH-treated golden pompano protein on the oil/water interfacial properties and emulsion stability.International Journal of Food Science & Technology, vol. 57, no. 9, pp. 98-109.

Miller V.K., Ivanova L.V., Mansur G., Uertas Budilova S.K., Koshelev V.N., Primerova O.V. (2021) The structural features of resins and asphaltenes of crude oils from udmurtia oilfields. Chem Chem Tech, vol. 64, no. 10, pp. 113-118.

Нечаева О. А., Никитин В. И., Камаева Е. А. Повышение качества вскрытия продуктивного пласта путем введения поверхностно-активного вещества в рецептуру промывочной жидкости // Нефть. Газ. Новации. 2021. № 1 (242). С. 34-36.

Гусейнов Г. Г. Наноразмерные структуры, их свойства и применение для выработки остаточных трудноизвлекаемых запасов нефти // Научные исследования: итоги и перспективы. 2021. Т. 2, № 4. С. 3-16.

Дроздов А. С. Особенности использования полиномиальных моделей описания вязкости водонефтяных эмульсий // Нефтепромысловое дело. 2024. № 2 (662). С. 33-37.

Афанасьев С. В. Инновационные способы разделения водонефтяных эмульсий и переработки нефтешламов // Neftegaz.RU. 2023. № 5 (137). С. 24-29.

Мансур Г. Исследование влияния группового химического состава нефти на свойства водонефтяных эмульсий // Бутлеровские сообщения. 2022. Т. 71. № 7. С. 86-93.