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

и «гостевой» молекулы. Молекулой-«хозяином» является вода, а «гостем» - углеводороды с низким молекулярным весом, такие как метан, этан, пропан, а также диоксид углерода, азот, кислород и сероводород. Они образуются, когда «гостевые» молекулы полностью заключены внутри молекул-«хозяина» в соответствующих условиях [7]. В нефтяных системах с преобладанием масляной вся вода диспергируется в нефти в виде капель, стабильность полученной образованной эмульсии достигается за счет природных поверхностно-активных веществ, содержащихся в нефти (асфальтены, парафины, резины и др.). Сначала образуется гидратная пленка вокруг каждой капли воды, а затем агрегаты инкрустированных гидратами капель воды под действием капиллярных сил формируют пробку (Рисунок 1). Со временем гидраты твердеют, и их становится все труднее удалить [3,4]. Капля Рост Тонкая Утолщение _1идрат воды гидратноипленки гидратнаяпленка гидратноипленки Рисунок 1 - Образование гидрата [3] Для предотвращения образования гидратов при транспортировке углеводородов применяют различные методы, использование которых зависит от условия и места гидратообразования в технологической системе. Помимо дорогостоящих и иногда неэффективных инженерных средств, таких как удаление воды перед транспортировкой и поддержание термических и барических условий вне области гидратообразования, риски формирования гидратов могут быть уменьшены путем введения ингибиторов [1, 3, 4]. Вследствие высокой чувствительности и уязвимости Арктической экологической системы, где токсичные загрязнения разлагаются очень медленно из-за низких температур и низкого содержания бактерий в морской воде, промышленное применение термодинамических ингибиторов оказывается неприемлемым. По этой причине для работы в северных широтах необходима разработка инновационных экологически безопасных технологий ликвидации гидратов. Для эффективного управления гидратообразованием в водонефтяных эмульсиях состав водной фазы и размеры капель являются наиболее значимыми параметрами. Распределения капель по размерам и размеры (диаметры) капель определялись методами ЯМР (ядерно-магнитной резонансной спектроскопии) и оптической микроскопии. На рисунке 2 приведены распределения капель по размерам, полученные методом ЯМР для водонефтяных эмульсий, в качестве водной фазы использовался 3,5%-ый хлорида натрия, в качестве масляной - тяжелая нефть Северного моря. 40