Анализ эффективности воздействия физических полей на деэмульсацию нефти месторождения А (Томская область)

Предмет исследования – парафиновая, малосернистая нефть А месторождения. Цель работы – исследование методов воздействия магнитной обработки и поля центробежных сил на водонефтяную эмульсию для интенсификации ее деэмульсации. Установлена оптимальная схема расположения пар магнитов. Построена модель и получены значения характеристик магнитного поля в программе QuickField. Установлены параметры центрифугирования. Показано, что устойчивую эмульсию нефти месторождения А можно эффективно разрушить воздействием деэмульгатора и растворителя.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………….. 14
1. ВОДОНЕФТЯНЫЕ ЭМУЛЬСИИ И ФИЗИЧЕСКИЕ ПОЛЯ ……………….. 15
1.1 Причины образования и свойства нефтяных эмульсий …………………………… 15
1.2 Стабильность нефтяных эмульсий ………………………………………………………… 16
1.3 Физико-химические свойства нефтяных эмульсий …………………………………. 18
1.4 Способы разрушения водонефтяной эмульсии ………………………………………. 22
1.5 Механизм влияния магнитного поля на водонефтяную эмульсию …………… 25
1.6 Гипотезы влияния магнитного поля на водонефтяную эмульсию ……………. 30
1.7 Центрифугирование …………………………………………………………………………….. 35
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ …………………. 38
2.1 Характеристика нефти пласта М месторождения А………………………………… 38
2.2 Схема ДНС с УПСВ на месторождении А ……………………………………………… 38
2.3 Методы и объекты исследования ………………………………………………………….. 38
2.3.1 Методика измерения реологических характеристик водонефтяной
эмульсии ………………………………………………………………………………………………….. 39
2.3.2 Модульный биологический микроскоп Olympus CX41 и анализ полученных
изображений …………………………………………………………………………………………….. 40
2.3.3 Программа «QuickField» для моделирования магнитного поля …………….. 42
2.4 Обводненность водонефтяной эмульсии ……………………………………………….. 43
2.5 Определение дозировки деэмульгатора …………………………………………………. 43
3 Исследование процесса деэмульсации нефти под действием физических
полей ……………………………………………………………………………………………………… 45
3.1 Первая серия экспериментов. Определение оптимальной схемы
расположения магнитов …………………………………………………………………………….. 45
3.2 Вторая серия экспериментов. Исследование воздействия магнитного поля на
реологические характеристики эмульсии ……………………………………………………. 45
3.3 Анализ хаарактеристики магнитного поля …………………………………………….. 45
3.4 Третья серия экспериментов. Влияние центробежных сил на деэмульсацию
водонефтяных эмульсий ……………………………………………………………………………. 45
4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ………………………………………………………………………. 52
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения …………. 52
4.2 SWOT – анализ ……………………………………………………………………………………. 53
4.3 Планирование научно-исследовательских работ ……………………………………. 55
4.3.1 Структура работ в рамках научного исследования ………………………………. 55
4.4 Бюджет научно-технического исследования ………………………………………….. 57
4.4.1 Расчет материальных затрат ………………………………………………………………. 57
4.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных
(экспериментальных) работ ……………………………………………………………………….. 57
4.4.3 Основная заработная плата исполнителей темы ………………………………….. 58
4.4.4 Дополнительная заработная плата исполнителей НТИ ………………………… 60
4.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды ………………………………………………… 60
4.4.6 Накладные расходы …………………………………………………………………………… 61
4.4.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта ……. 61
4.4.8 Расчет целесообразности проекта ………………………………………………………. 62
5.СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ………………………………………………. 69
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …………. 69
5.2 Производственная безопасность. Анализ опасных и вредных
производственных факторов ……………………………………………………………………… 70
5.2.1 Анализ вредных производственных факторов и мероприятия по их
устранению ………………………………………………………………………………………………. 73
5.2.2 Анализ выявленных опасных факторов ………………………………………………. 74
5.3 Экологическая безопасность ………………………………………………………………… 75
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях (ЧС) ………………………………………. 77
Заключение …………………………………………………………………………………………….. 79
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ……………………………………………………………………… 80
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………………………. 90

1.ОринбасаровК.О.Повышениеэффективностидеэмульсации
высокопарафинистых нефтей месторождений Южно-Торгайского прогиба:
автореф. дис. к-та тех. – Москва, 2005. – 123с.
2.Дерягин Б.В. Вода в дисперсных системах / Дерягин Б.В., Чураев
Н.В., Овчаренко Ф.Д. – М: Химия, 1989. – 288с.
3.Лаптаев А.Б., Рахимов С.Р. Коррозионная активность водонефтяных
эмульсий// Нефть. Газ. Новации. – Уфа, 2012. – №9. С. 60-63.
4.Strassner J.E. Effect of pH on Interfacial films and stability of crude oil-
water emulsions // Production operations. – 1968. – SPE-1939-PA. – P.303-312.
5.Филиппова Т.В. Моделирование процесса каплеобразования при
промысловой подготовке нефти Приобское месторождения // Химия и
химическая технология в ⅩⅩⅠ веке: материалы Международной Научно-
практической конференции студентов и молодых ученых имени Л.П. Кулева: в 2
т. – Томск: ТПУ, 2016.
6.Технологии переработки высокоустойчивых водоуглеводородных
эмульсий / И.Ш. Хуснутдинов, Р.Р. Заббаров, А.Г. Ханова, В.Ф. Николаева, Г.Ш.
Скворцова. – Казань, 2012. – 180с.
7.Jones T.J. Water-in-crude oil emulsion stability and emulsion
destabilization by chemical demulsifiers / T.J. Jones, E.L. Neustadter, K.P.
Whittingham // Can Pet Technol. – 1978. – №17.
8.Тронов В.П. Механизм образования смолопарафиновых отложений
и борьба с ними / В.П. Тронов. – М.: Недра, 1969. – 192с.
9.Позднышев Г.Н., Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий. –
М.: Недра, 1982. – 221с.
10. Зачиняев Я.В., Сергиенко Ю.В., Гладилин Ю.А., Харитоненко А.Л.
Модульные передвижные установки с воздействием на водонефтяные эмульсии
магнитным полем // Актуальные проблемы гуманитарных естественных наук. –
2012. – №3. С. 46-51.
11. Амелин И.Д. Прогноз разработки нефтяных залежей на поздней
стадии / И.Д. Амелин, М.Л. Сургучев, А.В. Давыдов. – М.: ТОО «ГИСА», 1994.
– 308с.
12. Schramm L.L. Emulsions: fundamentals and applications in the petroleum
industry / L.L. Schramm // Advances in chemistry – 1992. – №231.
13. Гимазова Г.К., Вахитова А.К., Ермеев А.М., Елпидинский А.А.
Изучение влияния магнитного поля на процесс обезвоживания нефтяных
эмульсий// Вестник технологического университета – Казань, 2015. -№8. С. 107-
109.
14. МухаметшинВ.Х.Разработкаметодовфизико-химического
воздействия на продукцию нефтяных скважин для предотвращения осложнений
их эксплуатации: Автореферат. Дис. канд. тех. наук. – Уфа, 2011г. – 113с.
15. ГаликеевР.М.Исследованиезакономерностей
структурообразования парафиносодержащих нефтей в добыче и системе сбора:
Автореферат. Дис. канд. тех. наук. – Тюмень, 2011г. – 104с.
16. Ермеев А.М., Елпидинский А.А. О применении магнитного поля в
процессахразрушенияводонефтяныхэмульсий//ВестникКазанского
технологического университета – Казань, 2013.-№2. С. 170-173.
17. Еремеев А.М., Елпидинский А.А. О применении магнитного поля в
процессеразрушенияводонефтяныхэмульсий/А.М.Еремеев,А.А.
Елпидинский // Вестник Казан. Технол. ун-та. – 2013, Т.16, №2, С.170.
18. Методыразрушениянефтяныхэмульсий//studizbaURL:
https://studizba.com/lectures/32-dobycha-resursov/904-sbor-i-podgotovka-produkcii-
neftyanyh-i-gazovyh-skvazhin/16730-metody-razrusheniya-neftyanyh-emulsiy.html
(дата обращения: 8.06.2021).
19. Движениезаряженныхчастиц//ИнфоурокURL:
https://infourok.ru/dvizhenie-zaryazhennyh-chastic-v-magnitnom-pole-4784753.html
(дата обращения: 16.05.2021).
20. Шайдуллин Л.К., Шушков П.Д. Анализ влияния различных факторов
нареологическиесвойстваводонефтяныхэмульсийРомашкинского
месторождения// Проблемы разработки месторождений углеводородных и
рудных полезных ископаемых.– Пермь, 2014. – № 1. С. 335-338.
21. Лесин.В.И.Физико-химическиймеханизмразрушения
водонефтяных эмульсий под действием магнитного поля// Актуальные
проблемы теории адсорбции, модификации поверхности и разделения веществ:
Материалы Всерос. Симпоз. М.-Клязьма.2002. С.102.
22. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. Казань, 2000, 423 с.
23. Классен В.И. Омагничивание водных систем, М.: Химия, 1982, 296
с.
24. Жумаев К.К., Хабибов Х. Причины образования водонефтяных
эмульсий // Молодой ученый. – 2016. – №2. – С. 153-155.
25. Слободянюк А.И. Физика для любознательных. Механика: пособие
для учащихся учреждений общего среднего образования / А.И. Слободянюк. –
Минск: Белорус. ассоц. «Конкурс», 2014. – 336с.
26. Пивоварова Н.А. Магнитные технологии добычи и переработки
углеводородного сырья: Обз. информ. – М.: ООО «Газпром экспо», 2009. – 120с.
27. Доломатов М.Ю. Фрагменты теории реального вещества. – М.:
Химия, 2005. – 208с.
28. Пивоварова Н.А., Кириллова Л.Б., Такаева М.А., Щугорев В.Д. О
свойствах и строении нефтяных дисперсных систем// Вестник Астраханского
государственного технического университета – Астрахань, 2008. -№6. С. 138-
144.
29. ПивовароваН.А.Интенсификацияпроцессовпереработки
углеводородного сырья воздействием постоянного магнитного поля: Дис. доктор
тех. наук – Москва, 2005. – 256 с.
30. Диканский Ю.И., Закинян А.Р. Динамика немагнитной капли,
взвешенной в магнитной жидкости, во вращающемся магнитном поле // Журнал
технической физики. – 2010. – Т.80, вып. 8. – С.8-12.
31. Диканский Ю.И., Нечаева О.А., Закинян А.Р., Константинова Н.Ю.
О магнитной проницаемости магнитоэлектрической эмульсии // Журнал
технической физики. – 2008. – Т. 78, Вып. 1. – С. 21 – 26.
32. Медведев В.Ф. Сбор и подготовка неустойчивых эмульсий на
промыслах. М.: Недра, 1987. – 144с.
33. Вольцов А.А. Интенсификация процесса расслоения водонефтяных
эмульсий путем их магнито-вибрационной обработки: Дис. канд. тех. наук –
Уфа, 2005г. – 116с.
34. КухленкоА.А.Совершенствованиеметодоврасчета
технологических параметров аппарата роторно-пульсационного типа для
приготовления эмульсий: Автореферат. Дис. канд. тех. наук. – Бийск, 2007г. –
125с.
35. ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ. – «Система стандартов безопасности
труда, опасные и вредные производственные факторы»
36. ГОСТ 12.1.038-82 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ).
Электробезопасность.Предельнодопустимыезначениянапряжений
прикосновения и токов».
37. ГОСТ 12.2.003-2015. «ССБТ – Опасные и вредные производственные
факторы».
38. Изменение реологических свойств высокопарафинистых нефтей под
влиянием виброструйной магнитной активации / Ю.В. Лоскутова [и др.] //
Инженерно-физический журнал. 2004. – Т.77. – №5. – С. 146-150.
39. Установки магнитной обработки жидкости УМЖ для промысловых
трубопроводных систем // KazEdu URL: https://www.kazedu.kz/referat/9132/1
(дата обращения: 29.05.2021).
40. Добыча нефти и газа // neftandgaz URL: http://neftandgaz.ru/?p=5166
(дата обращения: 2.06.2021).
41. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и
дисперсные систем. Учебник для вузов. – 2-е изд. – М..: Химия, 1988. – 464 с.
42. Зырянов М.С., Фомичев Е.В. Исследование способов воздействия
магнитного поляна разделение водонефтяной эмульсии // Проблемы геологии и
освоении недр: Труды XXIII Международного симпозиума имени академика
М.А. Усова студентов и молодых ученых. – Томск, 2019. – С. 107-109.
43. Сюняев З.И., Сафиева Р.З., Сюняев Р.З. Нефтяные дисперсные
системы. – М.: Химия, 1990. – 224с.