Труды КНЦ вып.8 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2017(8))

УДК 544.773.33, 552.578.2 К. М. Бричка, Д. С. Колотова, С. Р. Деркач, G. Simonsen, S. Simon, J. Sjoblom КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ВОДНОЙ ФАЗЫ В ОБРАТНЫХ ЭМУЛЬСИЯХ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ НЕФТИ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР Аннотация Изучено влияние скорости и времени диспергирования на размер капель в водонефтяных эмульсиях. Исследовано влияния размеров капель на изменение температуры кристаллизации. Показано, что температура кристаллизации эмульсий с раствором CaCl 2 выше, чем с раствором NaCl. Ключевые слова: нефть, транспортировка, гидраты, эмульсии. K. M. Brichka, D. S. Kolotova, S. R. Derkach, G. Simonsen, S. Simon, J. Sjoblom CRYSTALIZATION OF THE WATER PHASE IN THE REVERSE EMULSIONS AT THE OIL TRANSPORTATION IN THE CONDITIONS OF LOW TEMPERATURES Abstract The effect of the speed and time of dispersion on the droplets size in water-oil emulsions was studied. The effect of droplet size on the change in the crystallization temperature is investigated. It is shown that the crystallization temperature of emulsions with CaCl 2 solution is higher than that of NaCl solution. Keywords: oil, transportation, hydrates, emulsions. Интерес к энергетическим ресурсам Арктики непрерывно растет, это связано с тем, что более 25% неиспользованных мировых запасов нефти приходятся на Арктический шельф. Понимание процессов, которые могут протекать в многофазных потоках, перекачиваемых по промысловым трубопроводам, требуется для разработки глубоководных морских нефтегазовых месторождений и, прежде всего, освоения углеводородных ресурсов на Арктическом шельфе. В условиях низких температур и высоких давлений в таких системах происходит формирование сложных асфальтеносмолопарафиновых (АСПО) и гидратных отложений. Чем выше давление в трубопроводе и ниже температура, тем быстрее образуются и отлагаются на стенках труб гидраты [1, 2, 3]. Образовываясь, гидраты могут быть рассредоточены в качестве частиц и переноситься с жидкостью, или они могут объединяться друг с другом в большие кластеры, что в конечном итоге может стать причиной полной или частичной закупорки трубопровода, остановке добычи, авариям и даже катастрофам. Некоторые нефтяные системы имеют высокие риски образования гидратных отложений, другие - низкие, или вовсе отсутствие склонности к их формированию. Гидраты относятся к неустойчивым соединениям и при некоторых условиях довольно быстро разлагаются [4, 5, 6]. Процесс формирования газовых гидратов похож на процесс кристаллизации, в том числе на стадии нуклеации (зарождения центра кристаллизации) гидрата и на стадии развития. Газовые гидраты по-другому называются «клатраты» или соединения включения. Гидраты состоят из двух компонентов: «хозяина» 39