Главная -> Словарь

Коллоидных мельницах

Ко второй группе относится большинство известных в настоящее время месторождений. Это многопластовые и обычно смешанные месторождения, в которых нефтяные и газовые залежи часто перемешиваются без всякой видимой закономерности. Среди месторождений этого типа встречаются самые разнообразные по величине запасов. Наиболее крупные обусловлены наличием в разрезе верхнекаменноугольных и нижнепермских осадков, среди которых широко развиты песчаные образования, обладающие прекрасными коллекторскими свойствами. Примерами могут служить Глинско-Розбышевское и Качановское месторождения.

В пластах иногда наблюдается замещение проницаемых пород, обладающих хорошими коллекторскими свойствами, например песчаников, непроницаемыми, иными словами литологическое замещение. Очень часто экраном для нефти служат глины. При наклоне слоев образуется ловушка, где и формируется залежь. Подобного типа залежи выявлены в Краснодарском крае и на Апшеронском полуострове.

а — грунтовые воды; б — нижние краевые воды; в — верхние краевые воды; г — подошвенные воды; д — нижние воды; е — воды, оставшиеся в части нефтяного пласта с плохими коллекторскими свойствами; ж — тектонические воды; з —верхние воды'; / — песчаники, 2 — глины; 3 — нефть; 4 — известняки; 5 — разрывное тектоническое нарушение; в — почвенный слой

Встречаются залежи с очень изменчивыми коллекторами, пористость и проницаемость которых сильно меняются, причем это изменение приводит к появлению участков в самой залежи, где поровое пространство заполнено не нефтью, а водой. Вероятно, когда нефть заполняла ловушку, она не смогла вытеснить всю воду из линз с плохими коллекторскими свойствами, и вода осталась в залежи. Подземные воды, циркулирующие по разрывным тектоническим нарушениям, обычно называют тектоническими.

Другие месторождения Ирана также отличаются высокими дебитами скважин, что обусловлено очень хорошими коллекторскими свойствами трещиноватых известняков, обладающих большой пористостью и высокой проницаемостью. На месторождении Гечсаран одна из скважин давала 11 тыс. т/сутки нефти .

Как вы сами теперь понимаете, нефть имеет смысл искать прежде всего среди осадочных пород. Именно они обладают наилучшими коллекторскими свойствами.

Но в природе бывают и трещиноватые коллекторы: порода сама по себе имеет мало пор—она достаточна плотна, зато покрыта сетью трещин, которые связаны в единую сеть и могут создавать каналы протяженностью в десятки километров. Скажем, какая-то порода обычно обладает плохими коллекторскими свойствами, но если она пронизана сетью макро- и микротрещин, то вполне может стать хранилищем нефти.

На Туймазинском месторождении при освоении под нагнетание скважин, расположенных в зонах пластов с плохими коллекторскими свойствами, отрабатывали методы исследования и вскрытия пластов и перфорации колонн, технику и технологию увеличения приемистости скважин , вахтовых поселков, компрессорных станций, при бурении эксплуатационных скважин широко используется межмерзлотный водоносный горизонт, обладающий хорошими коллекторскими свойствами и значительными ресурсами пресных вод.

Промышленная нефтеносность на Куединском месторождении установлена в московской и башкирско-визейской карбонатных, в визейской и кыновско-живетской терригенных толщах. В московской толще нефтеносность приурочена к двум пластам на глубине 880—980 м с плохими коллекторскими свойствами: пористость от 9 до 15,5%, проницаемость до 30-10~15 м2. В башкирско-визейской толще промышленная залежь приурочена к кровле башкирского яруса. Залежь массивного типа. В визейской толще имеются три нефтяных пласта , залегающих на глубине 1270—1330 м. Пласты Bi и Б2 составляют одну залежь. Коллекторами в визейской толще являются песчаники и проницаемые алевролиты с пористостью от 3 до 25% и проницаемостью от 12-10~15 до 2600-10~15 м2. В кыновско-живетской толще нефтеносны песчаники пашийского горизонта на глубине 1960 м, пористость которых меняется от незначительной до 21,5%, проницаемость достигает 840Х ХЮ-15м2.

Промышленная нефтеносность выявлена в турнейском ярусе и в бобриковском горизонте визейского яруса. Причем к каждому поднятию приурочена собственная залежь с собственным уровнем водонеф-тяного контакта. В турнейском ярусе коллекторами служат известняки плотные и уплотненные, с низкими коллекторскими свойствами. Пористость составляет 13%. В бобриковском горизонте коллекторы разнозер-нистые, прослои глинистых песчаников и алевролитов с тонкими прослоями аргиллитов. Пористость песчаников изменяется от 18,5 до 23,8%. ВНК залежей турнейского яруса обнаружены на абсолютных отметках —933,5; —940 и 937 м, а бобриковского горизонта — на отметках —917, —929, —898 м.

Производство неорганических и органических смазок сводится к диспергированию загустителя, полученного отдельно химическим путем, в масле. Диспергирование загустителя в масле осуществляется на высокопроизводительных коллоидных мельницах непрерывного действия, краскотерках и др. Смешение загустителя с маслом может производиться как при нормальной, так и при повышенной температурах. 192

В коллоидных мельницах обеспечивается очень тонкое измельчение материалов; частицы продукта имеют величину меньше микрона. Измельчение проводится обычно мокрым способом. Основными частями коллоидной мельницы являются корпус с коническим гнездом и ротор. Между конической поверхностью корпуса и поверхностью ротора устанавливается зазор, равный долям миллиметра. Окружная скорость ротора достигает 30— 125 м/сек. В зазор между кор-

Для гомогенизации смазок используют различные аппараты, в частности, трехвалковые перетирочные машины . Гомогенизация происходит при продавливании смазки через зазор между вращающимися валками. Существует несколько конструкций валковых гомогенизаторов, общий принцип работы которых одинаков. Они отличаются малыми производительностью и эффективностью. Гомогенизацию проводят и в коллоидных мельницах типа «Корума» или «Фрима». В них смазка перетирается в зазоре между коническим ротором и статором. Ширина зазора в коллоидной мельнице регулируется от 10 до 50 мкм. Частота вращения ротора до 10 тыс. мин~'; производительность в зависимости от ширины зазора и состава смазки составляет 1—3 т/ч. Наряду с широко распространенными перети-рочными машинами и коллоидными мельницами используют клапанные гомогенизаторы, в которых смазки продавливаются через узкие зазоры и щели под давлением до 50 МПа при высокой скорости сдвига . К аппаратам такого типа относится гомогенизатор «Мантон-Гаулин».

Так как эмульсии по определению являются термодинамически неустойчивыми системами6 , достаточным условием их образования является совершение некоторой работы по диспергированию вещества дисперсной фазы в капли сферической формы. Как правило, лиофобные эмульсии, частным случаем которых являются водобитумные эмульсии, получают диспергированием одной жидкости в другой в присутствии третьего компонента - поверхностно-активного вещества III и IV групп по классификации П. Ре-биндера7. Для эмульгирования жидкостей применяют различные устройства, основанные на воздействии вибрации, ультразвука, действии больших градиентов скоростей сдвига , на соударении струй двух жидкостей, вытекающих из узких отверстий и т.п. Более подробно способы получения эмульсий в приложении к процессу эмульгирования битума в воде, а также некоторые практические аспекты этого процесса будут рассмотрены в главе 3.

Дробление одной жидкости в другой, в которой она нерастворима, происходит в специальных аппаратах - коллоидных мельницах, диспергаторах, гомогенизаторах5" . Независимо от конструкции аппарата процесс диспергирования проходит в соответствии с рассмотренным механизмом . Большие сферические капли в силовом поле деформируются в цилиндрики, на что требуется некоторая затрата работы, т.к. при этом увеличивается запас свободной энергии системы. При определенном соотношении длины и диаметра цилиндрика жидкости, т.е. по достижении так называемых критических размеров, он самопроизвольно распадается на большую и малую капли, что термодинамически выгодно, т.к. в критическом состоянии свободная энергия его больше, чем сумма свободных энергий большой и малой капель . Процесс продолжается до тех пор, пока "большая капля не станет сопоставимой с "маленькой" .

Как правило, лиофобные эмульсии, в том числе и битумные, получают диспергированием одной жидкости в другой в присутствии ПАВ II, III и, отчасти, IV групп. Для эмульгирования жидкостей применяют различные устройства, основанные на воздействии вибрации, ультразвука, действии больших градиентов скоростей сдвига , на соударении струй двух жидкостей, вытекающих из узких отверстий и т.д. Эти устройства бу-

Помимо струйных мельниц для сверхтонкого измельчения применяются также коллоидные мельницы, которые по принципу действия напоминают ро-лико-кольцевые или ударно-центробежные мельницы. В коллоидных мельницах материал измельчается либо проходя через весьма малый зазор между быстровращающимся коническим роликом и расширяющимся сверху кольцом , либо проходя между расположенными по концентрическим окружностям пальцами диска-ротора и корпуса мельницы. .

на коллоидных мельницах концентрированные суспензии силиконов в этих Жидкостях, а затем добавлять к маслам эти суспензии. Такой способ устраняет необходимость 'применения растворителя.

На вновь построенных фабриках обработку кремов на этой стадии * ведут на специальных машинах , что значительно улучшает качество крема. ,

При гомогенизации смазок различного типа нашли применение роторные аппараты. В коллоидных мельницах гомогенизация осуществляется в зазоре между вращающимися стальными или корундовыми ротором и статором при высоких скоростях вращения и напряжениях сдвига. Ротор и статор могут быть выполнены в виде дисков, соос-ных цилиндров или конусов. Производительность коллоидных мельниц зависит от величины зазора между ротором и статором, который обычно устанавливают в пределах 50-1000 мкм. Из аппаратов этого типа наиболее распространены гомогенизаторы "Фрима" и "Корума", имеющее производительность 1-3 т/ч.

Эмульсии делятся на концентрированные — с содержанием 50—70% битума и высококонцентрированные — с содержанием 70—96% битума; последние считаются наиболее перспективными в дорожном строительстве. Преимущество их заключается прежде всего в том, что их можно получать в простых лопастных мешалках и без гомогенизаторов, т. е. непосредственно в дорожных хозяйствах. Кроме того, эти эмульсии можно разбавлять водой после транспортировки и продолжительного хранения. Битумные эмульсии, полученные разбавлением высококонцентрированных эмульсий, по качеству не уступают полученным на гомогенизаторах и коллоидных мельницах.