استفاده از میدان های اولتراسونیک برای جداسازی آب موجود در امولسیون های نفت خام با وزن متوسط و تعیین ضریب چسبندگی نفت خام

جداسازی آب تولید شده بخش کلیدی فرآیند تولید برای نفت خام است. به دلایل کیفی و برای جلوگیری از هزینه های حمل و نقل غیر ضروری و جلوگیری از نرخ خوردگی لوله ها ناشی از نمک های محلول موجود در آب مورد نیاز است. یک عامل پیچیده این است که آب اغلب در نفت خام به شکل امولسیون وجود دارد. آزمایش هایی برای ارزیابی عملکرد میدان های اولتراسونیک در امولسیون زدایی امولسیون های نفت خام با استفاده از تجهیزات جدید لوله ای انجام شد. یک مبدل اولتراسونیک پیزوالکتریک با فرکانس ۲۰ کیلوهرتز و توان از ۸۰ وات تا ۱۰۰۰ وات برای اهداف آزمایشی استفاده شد. تاثیر شدت میدان های اولتراسونیک، زمان تابش اولتراسونیک، و محتوای آب اولیه نفت های خام برای تعیین میزان تفکیک آب از نفت مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش ها شدت میدان اولتراسونیک W/cm-۳ ۲۵/۰، W/cm-۳ ۵/۰، W/cm-۳۷۵/۰ وW/cm-۳ ۱را روی امولسیون های مصنوعی با ۱۰، ۱۵، ۲۰ درصد و ۲۵ درصد آب در نفت خام اعمال کردند. دمولسیاسیون نفت خام برای هر شدت میدان اولتراسونیک آزمایش شده برای همه نمونه های آزمایش شده رخ داد. تابع β شامل ضرایب چسبندگی بر حسب شدت میدان موج و غلظت اولیه آب در هر یک از سه نمونه نفت خام آزمایش شده بیان شد. آزمایش ها نشان داد که علی رغم عدم وجود هر گونه دمولسیفایر شیمیایی، جداسازی آب ناشی از اعمال میدان های اولتراسونیک موثر بوده و به سرعت رخ می دهد. با افزایش شدت میدان اولتراسونیک اعمال شده، مقدار آب جدا شده از نفت خام نیز افزایش یافت. با توجه به شدت میدان ثابت، کاهش آب اولیه بالاتر (تا ۱۵٪ یا بیشتر) در نمونه های نفت خام و زمان های تابش اولتراسونیک بالاتر، منجر به تفکیک بیشتر آب از نفت خام بر حسب درصد شد. با این حال، در نمونه هایی با کاهش آب اولیه ۲۰+ درصد زمان تابش طولانی (~ ۵ دقیقه)، منجر به کاهش جداسازی آب در مقایسه با آزمایش های ۲ دقیقه ای شد. روش های میدان اولتراسونیک، جایگزین های تجاری قابل دوام و سازگار با محیط زیست را برای روش هایی که از دمولسیفایرهای شیمیایی استفاده می کنند، ارائه می کنند، زیرا نیاز به نمک زدایی فاضلاب را کاهش می دهند.