Разрушение водонефтяных эмульсий за счет комбинированного волнового воздействия с применением наноразмерных добавок

Диссертационная работа посвящена разработке способов эффективного разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий различного состава за счет использования волнового воздействия (магнитного и ультразвукового) и с применением наноразмерных добавок. Определены реологические свойства промысловых водонефтяных эмульсий. Эмульсии обратного типа с долей водной дисперсной фазы ≤ 15,0 мас.% являются ньютоновскими жидкостями. Эмульсии обратного типа с долей водной дисперсной фазы ≥ 37,5 мас.% неньютоновскими псевдопластичными жидкостями и могут быть описаны уравнением Оствальда-Вейля. У гельсодержащих эмульсий модуль накопления больше модуля потерь, они могут быть описаны уравнением Бингама, так как обладают пределом текучести. Предложен способ разрушения промысловых водонефтяных эмульсий, не содержащих в своем составе «гель», с использованием магнитной обработки: индукция 0,3-0,6 Тл, время воздействия 10 мин, температура 20-60 °С, приводящий к отделению водной фазы до 99,4% (остаточное содержание воды в отслоившейся нефти ≤ 0,6 мас.%). Впервые разработан способ разрушения гельсодержащих водонефтяных эмульсий с эффективностью расслаивания до 99,8%, заключающийся в добавлении к эмульсии суспензии наночастиц AlN в ацетоне (≤ 8 об.%) или суспензии наночастиц Al2O3 в ацетонитриле (≤ 10 об.%) с последующей обработкой смеси ультразвуком с частотой излучения 22±10% кГц и мощностью 1 кВт. В случае использования суспензии наночастиц AlN в ацетоне способ может быть реализован как в статическом, так и в динамическом режимах. Выявлен состав промежуточного слоя, образующегося между нефтяной и водной фазами после расслаивания гельсодержащих водонефтяных эмульсий. В состав входят следующие соединения: сульфида железа, который содержится в образцах эмульсий; оксид кремния и алюмосиликаты, представляющие собой частицы песка, глины; хлорид натрия, соли магния и кальция. Разработана конструкция установки волнового воздействия для обработки водонефтяных эмульсий различного состава и свойств с целью их эффективного расслаивания. Полученные результаты экспериментальных исследований служат важным ориентиром для практического применения и более детального исследования механизма волнового воздействия и наноразмерных добавок на процесс расслаивания водонефтяных эмульсий