Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау

А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков,  Г.Ж. Смаилова  
 
116 
 
сондықтан  оны  таза  күйде  цистернамен  тасымалдайды,  ал 
қарапайым  температурада  қататын  проксанол  305  және 
проксаминді 
305 
метанол 
және 
су 
қоспасы 
ретінде 
тасымалдайды.  
ДЭ  табиғи  эмульгаторлар  бөліктерінде  адсорбцияланып, 
олардың  сулануын  өзгертеді,  ол  өз  кезегінде  соңғыны  бөліну 
шекарасынан су немесе мұнай көлеміне ауыстырады.  
Бұл  кезде  беттік  керілу  төмендейді.  ДЭ  молекуласынан 
құрылған  адсорбционды  қабаттардың  ерекше    құрылымдық-
механикалық  қасиеттері  көрінбейді,  бір-бірімен  соқтығысу 
кезінде 
су 
тамшыларының 
осындай 
қабыршақтарымен 
коалесценцияға 
тез 
түсуіне 
әсер 
етеді. 
ДЭ 
мұнай 
эмульсиясының бұзылу процесі төмендегіге байланысты: 
  Мұнай 
эмульсиясының 
табиғи 
эмульгаторының 
қорғаныш қабыршағының қасиеті және кешенді құрамы; 
  Түрі, қолданылатын деэмульгатордың меншікті шығыны 
және коллоидты-химиялық қасиеті; 
  Температура,  мұнай  эмульсиясының  реагенттермен 
араласу уақыты және интенсивтілігі және басқа факторлар. 
Мұнайды  дайындағанда  ДЭ-ге  лайық  тиімді  пайдалану 
режимін  табу  өте  маңызды.  Теориялық  түрде  ДЭ  белгілі  бір 
анықталған  сұйық  фазаның  полярлы  компонент  қатынасы, 
дисперстік деңгейі, табиғи эмульгатор түрі бар эмульсияға тиімді 
болуы 
мүмкін. 
Кенорындарды 
пайдалану 
кезінде 
ДЭ 
эмульсиясының  құрамы және  физикалық  қасиеті  өзгерген  сайын 
ауыстырылып  тұру  керек.  Белгілі  бір  мұнай  эмульсиясына  ең 
жақсы ДЭ – ол табиғи эмульгатордың қасиеттерін ескеретін – ДЭ.  
ДЭ-де  ингибирлі  қасиеті  немесе  аппарат  және  құбырдың 
ішкі  бетіндегі  коррозия  ингибиторларымен  байланысы  болуы 
керек.  
ДЭ  бұзу  әсері  дисперсті  фаза  тамшыларының  бетіндегі 
молекулалардың  адсорбциясына  негізделген.  Алайда  оның 
әсерінің  тиімділігі  мынадай  қосымша  факторларға  байланысты: 
жылыту, турбулентті ағынның энергиясы электр өрісінің әсері.  
Тамшылардың  тұну  ұзақтығы  ауырлық  күш  әсерінен  өте 
маңызды  болуы  мүмкін  (3.9-кесте).  Электрлік  өріс  әсерінен  су 

Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау  және  тасымалдау 
 
117 
 
тамшылары  полярланады,  өрісінің  күштік  түзу  бойында 
созылады және бағытталып қозғала бастайды.  
 
3.9-кесте 
Эмульсия бөліну процесінің салыстырмалы сипаттамасы 
 
Су тамшысының 
радиусы, мкм 
Табиғи тоқтауда 
тамшының тұну 
уақыты 
Электрлік өрісте 
тамшының тұну 
уақыты 
1 
38 тәулік 
2 сағат 
10 
10 сағат 
45 минут 
20 
2,5 сағат 
15 минут 
 
Ауыспалы электр  өрісін қолдану су тамшы жылдамдығының 
бағытының  тұрақты  өзгеруіне  алып  келеді.  Бұл  кезде  тамшылар 
деформацияланады:  шеңбер  тәріздіден  эллипс  түріне  айналады. 
Электрлік 
күш 
әсерінен 
қозғалыстардың 
ориеантациясы, 
тамшылардың  молекула  аралық  тартылыс  күші  білінетіндей  бір-
біріне  жақындауы  болады,  ол  үлкен  тамшылардың  арасы  аз 
болғанда болады.  
Дипольдар арасындағы тартылу күшінің  олардың мөлшеріне 
және  арасындағы  арақашықтықпен  байланысы  мына  теңдеумен 
сипатталады: 
= 6 ∙
∙
                    (3.18) 
мұндағы    –  ортаның  диэлектрлік  өткізгіштігі;  Е  –  электр 
өрісінің кернеуі; r – тамшы радиусы, м; l – тамшы центрлерінің 
арақашықтығы, м. 
Тартылу  күші  әсерінен  су  тамшыларының  адсорбциялық 
қорғаныш  қабықшасы  сығылады,  бұзылады,  бөлшектер  бірігеді 
(коалесценция), іріленеді, тұнады (3.19-сурет). 

А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков,  Г.Ж. Смаилова  
 
118 
 
 
 
3.19-сурет. Электр өрісінде су глобулының іс-әрекеті 
 
Сыртқы  электр  өрісімен  тураланған  зарядтан  басқа, 
дисперсті  фаза  бөлшектері  өздері  зарядқа  ие  болуы  мүмкін, 
мысалы, электродпен байланысқаннан. Бұл шаманың заряды (g) 
формуламен анықталады: 
 
=
∙
  
 
(3.19) 
 
Бұл 
жағдайда 
бөлшектер 
зарядталып 
қарама-қарсы 
электродқа 
жоғары 
жылдамдықпен 
қозғала 
бастайды. 
Кинетикалық  энергия  жеткілікті  жағдайда  бөлшектердің 
қорғаныш  қабықшасы  соқтығысу  кезінде  бұзылады.  Электр 
өрісі  коалесценция  кедергісін  жеңуге  мүмкіндік  береді,  ол  су 
тамшыларындағы 
қорғаныш 
қабықшасымен 
байланысты, 
тамшылар 100–200 мкм дейін тез үлкейіп және ауырлық күшіне 
байланысты тұнады.  
Электрлік  өріс  әсерінен,  сусыздану  дәрежесіне,  дисперсті 
ортаның  тұтқырлығының  төмендеу  және  дисперсті  фаза 
бөлшектерінің  тұну  процесіндегі  кедергінің  азаю  есебінен, 

Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау  және  тасымалдау 
119 
температураның  жоғарылауы  (Стокс  формуласынан  шығады) 
әсер етеді. 
Алайда 
температура 
жоғарылаған 
сайын 
ортаның 
электрөткізгіштігі  артады,  бұл  құрылғыдағы  электр  режимнің 
бұзылуын,  қаныққан  бу  қысымының  жоғарылауын  тудыруы 
мүмкін.  
Электр  өрісінің  кернеуі  (Е)  электродтардың  олардың 
арасындағы  арақашықтағы  кернеуіне  қатынасын  сипаттайды, 
яғни өріс градиентін. Электродтар арасындағы өріс кернеуі 
 Электродтарға келетін кернеумен;
 Электродтар арасындағы арақашықтықпен;
 Электрод пішінімен
анықталады: 
=  
 (3.20) 
мұндағы    U  –  кернеу,  В;  l  –  электродтар  арасындағы 
арақашықтық, см. 
Өріс  градиенті,  электродтар  арасында  жасауға  тиіс, 
бөлінетін  қоспа  мөлшері,  керекті  тазалау  деңгейі,  мұнай  және 
судың қасиеті, олардың тығыздық, тұтқырлық айырмашылығы, 
құрылғының 
өнімділігі, 
электродтардың 
құрылымына 
байланысты.  
Градиент  үлкен  болған  сайын  қоспа,  тазалау  деңгейі, 
өнімділік тұтқырлығы артады.  
Су  тамшыларының  арасындағы  байланысты  жоғарылату 
үшін өріс кернеуін арттырып, яғни тамшылар поляризациясын 
және  дипольды  тартылыс  күшін  жоғарылату  керек,  олар  Е
2
 
шамасымен тура пропорционал байланысқан.  
Өріс  кернеуі  шамадан  тыс  жоғары  болғанда  тамшылардың 
электрлік  диспергирленуі  болуы  мүмкін.  Е  өскен  сайын  тамшы 
ұзындығы  өседі  және  критикалық  кернеуге  жеткенде  оның 
диспергирленуі болып көптеген радиусы 10
-7
–10
-8
 см (0,1–001 мкм) 
болатын  ұсақ  тамшыларға  айналуы  орын  алады.  Өрістің 
критикалық кернеуі Е
кр 
келесі формуламен анықталады: