Водонафтових емульсій

При змішуванні води та нафти можливе утворення двох типів емульсій: “вода в нафті” та “нафта у воді”. У початковий момент перемішування утворюються емульсії обох типів, але найбільш стійкою є емульсія типу “вода в нафті”. Науковці наголошують на різних причинах утворення емульсій, основними з яких можуть бути:

23 самовільне диспергування одного рідкого середовища в іншому;

24 інтенсифікація процесу розпаду фільтрату на дрібні краплі при русі фільтрату через пори малих розмірів;

25 пульсація тисків на вибої (при СПО тиск зростає і падає; зміна густини промивальної рідини; проявлення і т.п.), внаслідок чого відбувається інтенсивне перемішування рідин;

26 перемішування нафти і фільтрату на вибої під час буріння і поступання емульсії у пласт під дією репресії.

Якщо фільтрат промивальної рідини лужний, то ймовірність утворення стійкої емульсії збільшується за рахунок зменшення поверхневого натягу на поверхні розділу фаз. Крім цього, в процесі утворення емульсій беруть участь емульгатори до, яких належать асфальтени та смоли і інші компоненти, які надають нафтам темного кольору, а також парафіни. В природних умовах такі емульсії являють здебільшого, масу найдрібніших краплинок води, диспергованих у нафтовому середовищі, тобто вони мають гідрофобний характер.

Не дивлячись на різноманітність причин та поглядів на механізм утворення емульсій у пластових умовах, сам факт їх утворення не викликає сумнівів.

Найважливішим у процесі освоєння та експлуатації свердловини є питання про стійкість та умови витіснення емульсій, що утворились у порах порід-колекторів. Стійкість емульсій залежить від складу нафти та фільтрату промивальної рідини, при цьому на поверхні розділу нафта-вода концентруються асфальтосмолисті речовини, які утворюють тверді плівки, що перешкоджають злипанню крапель води. Але домішка до води 0,2% Na₂CO₃, NaOH, CaCl₂, NaCl, ССБ робить емульсії менш стійкими. Мінералізація прісної води також зменшує стійкість емульсії, але повного розшарування емульсій не спостерігається в жодному випадку. Такі емульсії мають не тільки велику в’язкість і тиксотропні властивості, але й малорухомі, а в стані спокою подібні на гель. Тому для фільтрації флюїдів через ділянки зайняті емульсіями, потрібно більші перепади тисків, створити які інколи практично неможливо.

Для зменшення негативного впливу промивальних рідин на проникність порід- колекторів необхідно створити умови, які б виключали можливість утворення емульсій, або хоча б зменшували їх стійкість. Це може бути досягнуто за рахунок домішок до промивальних рідин поверхнево-активних речовин (ПАР) – деемульгаторів. Але повністю виключити можливість утворення емульсій при розкритті продуктивних пластів можна шляхом використання промивальних рідин, фільтрати яких не схильні до таких процесів, або газоподібних агентів.