Сотрудниками лаборатории концентрирования ГЕОХИ РАН разработан эффективный способ разрушения промысловых водонефтяных эмульсий обратного типа (вода в нефти) различного состава и свойств со средним диаметром капель 30–45 мкм. Разрушение эмульсий достигается за счет их ультразвуковой обработки при добавлении суспензии наночастиц нитрида алюминия в ацетоне. Выделенную из эмульсий нефть можно использовать в качестве сырья для последующей переработки, либо как товарный продукт. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Petroleum Science and Engineering.

В результате обработки эмульсия разделяется на нефть с содержанием воды не более 0,5 мас.% и водную фазу с содержанием нефтепродуктов не более 46 мг/л, кроме того образуется осадок из твердых частиц (Рис. 1). Эффективное разделение (>99 %) всех исследуемых эмульсий достигается за короткое время (0,5–3 мин.) ультразвуковой обработки мощностью 1 кВт и частотой 22±10 % кГц совместно с наноразмерной добавкой (4–8 об. %).

Актуальность настоящего исследования обусловлена необходимостью создания простого и эффективного способа разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий (промежуточных эмульсионных слоев), не требующего применения большого количества специальных реагентов (деэмульгаторов). В случае гельсодержащих водонефтяных эмульсий, поскольку на сегодняшний день практически отсутствуют эффективные методы их разрушения, то они, как правило, классифицируются как отходы и подлежат утилизации.

Дополнительно были проведены исследования состава осадка (шлама), полученного после разрушения эмульсий, показавшие наличие в нем следующих соединений: сульфида железа, который содержится в образцах эмульсий; оксид кремния и алюмосиликаты, представляющие собой частицы песка, глины; хлорид натрия, соли магния и кальция.

Помимо высокой эффективности разделения (свыше 99 %) образцов эмульсий ультразвуковая обработка совместно с наноразмерной добавкой способствует повышению качества отделенной нефтяной фазы за счет снижения концентрации механических примесей на 60–85 % и сульфида железа на 78–98 %. Выделенную из эмульсий нефть можно использовать в качестве сырья для последующей переработки, либо как товарный продукт. Выделенную из эмульсий водную фазу после предварительной очистки (при необходимости) можно повторно использовать на нефтепромысле.

Предлагаемый способ может стать основой для разработки универсальной технологии разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий.

Исследования проведены при финансовой поддержке Минобрнауки России.

Источник: ГЕОХИ РАН.