Мұнай және мұнай өніміндегі судың құрамы

Мұ найдағ ы судың қ ұ рнамының мө лшері ө те жоғ ары, оның ү лесі 10-нан 60%-ке дейін ө згеруі мү мкін жә не одан да жоғ ары.

Мұ найдың қ ұ рамындағ ы су ү ш тү рде болуы мү мкін: еріген, дисперсті жә не бос. Еріген судың қ ұ рамы негізінен мұ най мен мұ най ө німінің химиялық қ ұ рамына жә не температурағ а байланысты, температураның жоғ арылауымен барлық кө мірсутектерде судың ерігіштігі жоғ арылайды. Судағ ы ең жоғ арғ ы ерігіштік қ абілеті жө нінде ароматты кө мірсутектер ие болады. Мұ найдағ ы ароматы кө мірсутектердің қ ұ рамы неғ ұ рлым жоғ ары болса, соғ ұ рлым оның судағ ы ерігіштігі жоғ ары.

Температураның тө мендеуімен мұ найдағ ы жә не мұ най ө німіндегі судың ерігіштігі тө мендейді де, мұ найлысу эмульсиясын тү зе, су дисперсті бө лшектер тү рінде бө лінуі мү мкін. Монодисперсті эмульсияларда судың қ ұ рамы 74%-ке дейін жетуі мү мкін. Реальды жағ дайларда мұ найлы су эмульсиясы полидисперсті болады.

Сорғ ыту (қ ұ рғ ату) мен тұ зсыздандыру қ ондырғ ыларына тү сетін мұ найдағ ы судың мө лшері 3-5-тен 7-10 мкм аралығ ында болады. БҰ л мө лшер гидродинамикалық жә не басқ а мұ найды ө ндіру жағ дайларына, сонымен бірге пласттың суландыру дә режесіне байланысты. Жыл бойында ә рбір скважиналардағ ы су мө лшері 5-12 мкм аралығ ында ө згеруі мү мкін. Мұ найдағ ы судың қ ұ рамы 97%-ке жетуі мү мкін, бірақ мұ найдың кө пшілігі судың қ ұ рамы 60%-тен артық емес сумен тұ рақ ты эмульсия тү зеді. Судың басқ а бө лігі бос кү йінде кездеседі жә не оң ай тұ ндырылады.

Мұ най эмульсиясының негізгі кө рсеткіші – олардың тұ рақ тылығ ы, яғ ни ұ зақ уақ ыт бұ зылмайтын қ абілеттілігі. Мұ най эмульсиясының агрегативті тұ рақ тылығ ы, олардың тіршілік ету ұ зақ тығ ымен ө лшеніледі жә не ол ә ртү рлі мұ най эмульсиясына бірнеше секундтан бірнеше сағ атқ а дейін, кейде айлап тербелінеді. Мұ найсу эмульсиясының тұ рақ тылығ ә ртү рлі факторларғ а, оның ішінде эмульгатор деп аталатын заттың қ аншалық ты бар болуына байланысты. Бұ л заттар фазалардың бө ліну бетіне адсорбцияланып, фазааралық беттік керілуді тө мендетеді жә не сонымен бірге оның тұ рақ тылығ ын жоғ арылатады. Мұ найдың қ ұ рамында мұ ндай заттардың ондағ ан тү рі белгілі. Олардың кө пшілігі беттік активті заттар класына жатады. Мұ найдағ ы мұ ндай компоненттерге ә ртү рлі мұ най қ ышқ ылдары, шайыр қ осылыстары жатады.

Мұ найсу эмульсиясының тү зілу мен тұ рақ талу процесіндегі беттік активті заттармен қ атар мұ найда коллоидты кү йінде болатын ең маң ызды рө лді, ерімейтін жұ қ а дисперсті қ атты ө німдер алады. Оларғ а асфальтендер, парафин микрокристалдары, темір сульфиді жә не басқ а механикалық қ оспалар жатады. Бұ л ө німдер бетте оларыдң коаласценциясына кедергі болатын мық ты механикалық қ абық тамшысын тү зеді.

Мұ найсу эмульсиясының тұ рақ тылығ ы ә ртү рлі эмульсияланатын заттар тамшысының бетіндегі адсорбциялану заң дылығ ымен анық талынады. Алдымен бұ л процесс тез жү реді, соан соң бос тамшы бетінің толуы бойынша, онан кейін біртіндеп жоғ алады да, оның жылдамдығ ы 0-ге жуық тайды. Осы маң айда оның сыртқ ы қ ұ рамы мен қ ұ рылысы тұ рақ талады. Осылай тұ рақ талуғ а қ ажетті уақ ытты эмульсияның ескіру уақ ыты деп атайды. Эмульсияның ескіру уақ ыты кө птеген факторларғ а байланысты жә не ТМД-ғ ы мұ найдың кө пшілігі 2-3-тен 10-дағ ан сағ атқ а дейін ө згереді. Ескіру уақ ыты кезінде эмульсияның тұ рақ тылығ ы қ атпарлануғ а дейін жоғ арылайды.

Эмульсияның беріктігі мұ най қ ұ рамының фракциясына елеулі байланысты. Мұ найдың қ ұ рамында ашық фракция неғ ұ рлым кө п болса, соғ ұ рлым мұ найсу эмульсиясы тұ рақ ты, ө йткені су мен мұ найдың тығ ыздық тарының айырымы жоғ арылайды. Жоғ ары тұ тқ ырлы мұ най эмульсиялары ө те жоғ ары берік болады, себебі ө те жоғ ары тұ тқ ырлы дисперсті орта су бө лшектерінің соқ тығ ысуына жә не олардың бірігуіне, яғ ни коалесценциялануына кедергі болады.

Мұ най мен мұ найсу эмульсиясын тү зетін қ абатталғ ан судағ ы тұ здың концентрациясының жоғ арылауы эмульсияның беріктігін тө мендетуге алып келеді, себебі бұ л жағ дайда су мен мұ найдың тығ ыздық тарының айырымы жоғ арылайды.

Судың мө лшері мұ най ө німдерінде мұ найғ а қ арағ анда едә уір тө мен, суғ а қ атынасы бойынша кө птеген мұ най ө німдері ө те тө мен ерігіштік қ абылетке ие. Сонымен бірге, дистилятты мұ най отындары мұ найғ а қ арағ анда тө мен эмульсиялағ ыштық қ абілетке ие болады, ө йткені ө ң деу процесі кезінде шайыр (смола) заттардың аздағ ан бө лігі, нафтен қ ышқ ылдары жә не олардың тұ здары қ ұ рамында кү кірт бар қ осылыстар жоғ алтады, ол жоғ арыда айтылғ андай эмульгатор ролін атқ арады.

Моторлы отындарда, майлайтын майларда судың болуы керек емес. Майлайтын майларда судың болуы олардың тотығ уына бейімділігін жоғ арылатады жә не маймен жанасатын металдық беттің коррозияғ а ұ шырауын жылдамдатады. Моторлы отындарда судың болуы тө менгі температураларда мұ з кристалдарымен отын фильтрінің толып қ алуымен, отынның берілуін тө мендетуге алып келуі мү мкін.

Мұ най мен мұ най ө німдеріндегі суды анық тау ә дістері екі топқ а бө лінуі мү мкін: сапалы жә не санды.

Сапалы анық тау тек қ ана эмульсиялы емес ерігіштік суды да анық тауғ а мү мкіндік береді. Мұ ндай ә дістерге татпаның (проба) мө лдірлігі, Клиффорд, шыртылдауы жә нне реактивті қ ағ аз жатады. Алғ ашқ ы екі ә діс мө лдір мұ най ө німдеріндегі суды анық тауғ а қ олданылады. Суды сапалы анық тауғ а ең жиі қ олданылатын ә діс татпаның шыртылдауы болып табылады.

Мұ най жә не мұ най ө німдеріндегі суды сандық анық тауғ а олардағ ы судың қ ұ рамымен функционалды байланысқ ан олардың ә ртү рлі қ асиеттерін пайдалануғ а болады: тығ ыздық, тұ тқ ырлық, беттік тартылуы, диэлектрлік ө ткізгіштігі, электрө ткізгіштігі, жылуө ткізгіштігі жә не т.б.

Басқ а ә діс судың ө зінің химиялық жә не физико-химиялық қ асиетін пайдалануғ а негізделген. Оғ ан мысалы: кальций гидридті, Фишер реактивімен титрлеу ә дістері жатады.

Сұ йық ө німдердегі суды сандық анық тау ә дістері, сонымен бірге тура жә не жанама болып бө лінеді. Тура ә дістерге – Дина жә не Старк, кальций гидрид ә дістері, Фишер реактивімен титрлеу жә не центрифугирлеу, ал жанама ә дістерге – диэлькометрлеу, ИК-спектр, кондуктометр, калориметр жә не т.б. жатады.