Альтернативный метод получения квазимонодсперсной водомасляной эмульсии; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 335, № 5 - Филипас А. А. Александр Александрович (2024, 2024)
Актуальность. Разрушение нефтяной эмульсии является одной из наиболее существенных проблем в системах подготовки нефти, поскольку содержащиеся в скважинной жидкости примеси создают достаточно прочные адсорбционные оболочки дисперсной фазы, оболочки стабилизируют эмульсию и препятствуют её разложению. В настоящее время разработаны различные методы разрушения эмульсий. Одним из наиболее популярных из них является использование химических деэмульгаторов, которые имеют ряд недостатков. Другим методом разрушения эмульсий является использование физического воздействия, например, акустического. Акустическое воздействие на каплю с частотой, близкой к резонансной частоте капли, интенсифицирует разрушение эмульсии, при этом собственная частота колебаний капли эмульсии зависит от поверхностного натяжения и плотности дисперсной фазы, а также от радиуса капли. Метод, предлагаемый авторами, заключается в приближении эмульсии к её монодисперсной версии с последующим воздействием на неё акустическими волнами в узком диапазоне частот, при этом диапазон частот согласован с размерами капли дисперсной фазы полученной эмульсии. Поскольку в натурных экспериментах получить модисперсную эмульсию невозможно, авторы предлагают называть такую версию эмульсии квазимонодисперной, то есть близкой к монодисперсной эмульсии. В работе рассматривается один из вариантов получения квазимонодиспресной эмульсии. Цель: описание метода получения квазимонодисперсной среды с целью разрушения эмульсии резонансной частотой, соответствующей радиусу глобулы квазимонодсперсной среды. Объект: водомасляная эмульсия. Методы: термодинамические потенциалы, физико-химическая гидродинамика, дифференциальные уравнения. Результаты. Получена дифференциальная функция распределения скоростей по координатам и времени, показывающая, что эмульсия является более устойчивой при её мелкой дисперсности. Оценено время оседание дисперсной фазы в эмульсии. Получена формула, позволяющая определить минимальный радиус капли в эмульсии при фиксированном давлении и температуре. Получена формула, позволяющая определить энергию Гиббса системы. Авторам работы удалось свести уравнения в частных производных Навье– Стокса к системе обыкновенных дифференциальных уравнений и получить компоненты скоростей и давление при известной скорости вращения диска, определить механический момент сопротивления диска