Бақылау сұрақтары:

1. Мұнай эмульсиясы дегеніміз не ?

2. Мұнай эмульсиясының түзілуіне және беріктігіне қандай факторлар әсер етеді?

3. Мұнай эмульсиясының тұтқырлығы неге байланысты болады?

4. Мұнай эмульсиясының қандай түрін тура және қандайын кері деп атайды ?

5. Эмульсияның инверсия нүктесі деп нені айтамыз ?

6. Қандай заттар табиғи эмульгаторлар болып табылады?

7. Мұнай эмульсиясының “ескіруі” дегеніміз не және ол қандай факторларға байланысты болады?

Есеп 3.1

Өндіру процесі кезінде тығыздығы 1086 кг/м³ қабат суы мен тығыздығы 840 кг/м³ мұнай араласып эмульсия түзіледі. Эмульсия тығыздығын есептеу керек, егер, оның құрамында 45% таза су болса, ал минерализациясы NaCl немесе CaCl₂ тұздарынан тұрса.

Берілгені: ρ_су = 1086 кг/м³; ρ_м = 840 кг/м³;

g_о = 45%;

Анықтау керек: ρ_э =?;

Шешімі

Эмульсия тығыздығын келесі формула бойынша анықтаймыз:

Қабат суының тығыздығын ескере отырып, 3.1-кестеден сәйкесті еріген тұздардың құрамын анықтап аламыз Х, %: ρ_су = 1086 кг/м³ кезінде Х = 12% тең.

Судың құрамын және эмульсиядағы еріген тұздардың үлесін былай анықтаймыз:

Эмульсияның тығыздығы:

3.1-кесте. Органикалық емес тұздар ерітіндісінің тығыздықтары

NaCl (20*)		CaCl2 (20*)
Х, %	ρсу, кг/м3	Х, %	ρсу, кг/м3
1	1005,3	1	1007,0
2	1012,5	2	1014,8
4	1026,8	4	1031,6
6	1041,3	6	1048,6
8	1055,9	8	1065,9
10	1070,7	10	1083,5
12	1085,7	12	1101,5
14	1100,9	14	1119,8
16	1116,2	16	1138,6
18	1131,9	18	1157,8
20	1147,8	20	1177,5
22	1164,0	25	1228,4
24	1180,4	28	1260,3
26	1197,2	30	1281,6
-	-	35	1337,3
-	-	40	1395,7

Есеп 3.2

Айырудың бірінші сатысынан соң жинау коллекторының бойымен сығымды сораптармен шығымы Q_j м³/тәу – тең суланған ұңғы өнімі айдалады

Жинау коллекторы жағдайындағы әрбір j-ші ұңғының өнімінің массалық сулануы W_j-тең. Сығымды сорап стансасынан кейінгі мұнай ρ_м мен судың ρ_су тығыздықтарының мәні белгілі.

Анықтау керек:

• барлық ұңғы өнімінің қоспасындағы судың массалық үлесін (массалық сулануды);

• жинау коллекторындағы эмульсия тығыздығын (барлық ұңғы эмульсиясының қоспасындағы тығыздықты).

Берілгені:

Q₁ = 65 м³/тәу W₁ = 0.2

Q₂ = 68 м³/ тәу W₂ = 0.25

Q₃ = 64 м³/ тәу W₃ = 0.3

Q₄ = 60 м³/ тәу W₄ = 0.15

Q₅ = 70 м³/ тәу W₅ = 0.1

Q₆ = 80 м³/ тәу W₆ = 0

Ρ_м = 860 кг/м³

Ρ_су =1040 кг/м³

Анықтау керек: W_қос =?, ρ_қос =?;

Шешімі:

1. Ұңғы өнімінің қоспасындағы массалық сулануды анықтаймыз:

Қоспадағы q_i –ші компаненттің массалық үлесі,– бұл i-ші компонент массасының компоненттер қоспасының-L жалпы массасына қатынасы:

1 ≤ i≤ L (3.1)

Жеке жағдайда, су-мұнай эмульсиясындағы судың массалық үлесі W – бұл, эмульсиядағы су массасының су-мұнай эмульсиясының массасына қатынасы:

W = m_су/m_{э ,} (3.2)

мұнда, m_э —су-мұнай эмульсиясының массасы, кг.

m_э = m_су + m_м, (3.3)

мұнда, m_м — эмульсиядағы мұнайдың массасы, кг.

(3.1 және 3.2) теңдеулерін ескере отырып былай жазамыз:

(3.4)

(3.2) теңдеуінен ескеретініміз j-ші ұңғының өніміндегі судың массасы:

m_вj = W_j*m_эj. (3.5)

Сонда (3.4) теңдеу мына түрде болады:

(3.6)

Ұңғы шығымын ескере отырып, j-ші ұңғыдағы эмульсияның массасын келесі теңдеу арқылы есептеуге болады:

m_эj = Q_j * ρ_эj * t, (3.7)

мұнда, t — уақыт, с.

эмульсияның тығыздығын ескере отырып:

ρ_эj = m_эj / (V_суj + V_мj) = m_эj / (m_суj / ρ_суj + m_мj / ρ_j) =

1 / (W_j / ρ_суj + (1-W_j) / ρ_мj) (3.8)

(3.7) және (3.8) теңдеулерін (3.6) теңдеуіне қоя отырып және түрлендіріп келесі теңдеуді аламыз:

(3.9)

Тапсырма шартынан сандық мәндерін қоя отырып, мынаны аламыз: W_қос(см) = 0,0645 / 0,3996 = 0,16

2. Жинау коллекторындағы эмульсияның тығыздығын анықтау:

Қоспа тығыздығын анықтаймыз, яғни осы қоспаның берілген массасының оның көлеміне қатынасы:

. (3.10)

Осы анықтама мен есептің берілген шарты бойынша теңдеуді былай жазамыз:

. (3.11)

Ұңғы шығымын ескере отырып, j-ші ұңғыдағы эмульсияның көлемін келесі теңдеу арқылы есептеуге болады:

V_эj = Q_j * t (3.12)

(3.7) және (3.12) теңдеулерді (3.11) теңдеуге қоя отырып, мынаны аламыз:

(3.13)

Эмульсия тығыздығы үшін (3.8) теңдеуін ескере отырып

Тапсырма шартынан сандық мәндерін қоя отырып, мынаны аламыз:

ρ_қос(_см) = 357422.5 / 404 = 884.7 кг/м³

Өзіндік жұмысқа тапсырма

Есептің шарты бойынша жинау коллекторы бойындағы эмульсияның тығыздығын және сулану көрсеткішін есептеу керек. Берілген мәліметтер 3.2 –кестесінде келтірілген.

3.2-кесте.

Параметрі	Варианттары
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Қабат суының тығыздығы, кг/м3	1005,3	1101,5	1041,3	1177,5	1100,9	1031,6	1180,4	1228.4	1085,7	1014,8
Мұнай тығыздығы, кг/м3	864	872	880	865	902	832	897	880	844	852
Таза судың үлесі, %	45	20	34	56	28	12	60	40	45	8
Минерализациясы	NaCl	CaCl2	NaCl	CaCl2	NaCl	CaCl2	NaCl	CaCl2	NaCl	CaCl2
Ұңғы шығымы, м3/тәу Q1 Q2 Q3 Q4 Q5	142 138 129 118 100	150 130 80 70 100	93 122 128 140 153	95 82 107 113 122	84 115 140 120 100	95 91 105 62 70	110 115 90 80 150	60 92 117 133 120	133 120 118 109 80	140 120 90 111 80

3.2-кестенің жалғасы

Өнімнің сулану көрсеткіші, % W1 W2 W3 W4 W5	0,48 0,39 0,27 0,30 0,12	0,90 0,70 0,30 0,20 0,60	0,20 0,28 0,32 0,35 0,70	0,32 0,24 0,29 0,40 0,80	0,90 0,20 0,40 0,30 0,10	0,20 0,37 0,15 0,80 0,70	0,30 0,40 0,50 0,45 0,80	0,24 0,18 0,35 0,47 0,12	0,88 0,76 0,72 0,30 0,90	0,80 0,60 0,40 0,50 0,70
Мұнай тығыздығы, кг/м3	832	827	852	823	818	839	880	866	810	892
Қабат суының тығыздығы, кг/м3	1053	1090	1039	1036	1044	1084	1015	1111	1084	1160