6 / 14
Экспериментально-теоретическое обоснование и разработка технологических средств…
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 1
53
Характерное изменение экспериментальной зависимости, наблюдаемое в
области
q
= 2,5–3,5, можно объяснить явлением обращения фаз в дисперсных
жидкостях, когда электрическая проводимость смеси жидкостей может значи-
тельно изменяться [10, 11].
Присутствие в составе водонефтяной эмульсии дополнительно газов (под
характерным на забое скважин давлением) может увеличить расхождение тео-
рии и эксперимента. Для исследования влияния этих факторов авторами был
разработан стендовый рабочий участок (рис. 4), позволяющий проводить ис-
следования электропроводности водонефтяной эмульсии при повышенных
давлении и температуре. Участок состоит из корпуса
1
с фрезерованными ка-
навками
2
, измерительной ячейки в виде камеры высокого давления и темпера-
туры из электроизоляционного материала, армированного металлом по наруж-
ной поверхности
3
, неподвижного
4
и подвижного
5
электродов с кольцевыми
уплотнениями
6
. Для создания давления в ячейке имеется силовой механизм из
пружины
7
с винтом
8
и фиксирующей гайки
9
.
Рис. 4.
Конструкция рабочего участка для экспериментального исследования электро-
проводности нефтеводяной эмульсии при повышенных давлении и температуре
Для обеспечения интенсивного перемешивания воды и нефти в измери-
тельной ячейке данный участок устанавливается на подвижную раму, которая
совершает возвратно поступательные (колебательные) движения с регулируе-
мой частотой и амплитудой.
Газовую фазу нефтяной фракции моделировали углекислым газом, хорошо
растворимым в воде. Испытания смеси газонасыщенной минерализованной воды и
нефти показали, что электрическое сопротивление эмульсии существенно зависит
от давления. Так, при давлении в ячейке свыше 2…3 МПа электропроводность
эмульгированной смеси начинала возрастать и при давлении 5…8 МПа приближа-
лась к уровню негазонасыщенной смеси нефти и воды. Подогрев смеси до
493…543 K уменьшал электрическую проводимость на 3…6 %.
На базе полученных данных был разработан модельный опытный образец
устройства системы регулирования для избирательного дросселирования потока
скважной жидкости, основанный на непрерывном контроле величины обводнения
нефтяных скважин методом электропроводности, представленный на рис. 5.