Эмульгатор

ЭМУЛЬГАТОР (а. emulsifying agent; н. Emulgator, Emulgiermittel, Emulseur; ф. emulgateur, agent emulsifiant; и. emulsificante) — стабилизатор эмульсий; вещество (или смесь), способствующее образованию эмульсий и придающее им устойчивость. Действие эмульгатора на границе раздела двух жидких фаз основано на образовании вокруг глобул дисперсной фазы адсорбционных оболочек с высокой структурной вязкостью (структурно-механического барьера), препятствующих сближению глобул и их коалесценции или флокуляции. Основные типы эмульгаторов: мыла и мылоподобные поверхностно-активные вещества, растворимые высокомолекулярными соединения, высокодисперсные твёрдые вещества.

Эмульгаторы лучше растворяются в дисперсионной среде, чем в дисперсной фазе. Поэтому для получения эмульсий типа "масло в воде" используют, например, олеат натрия, поливиниловый спирт, гидрофильные глинистые минералы (бентониты, каолин), а для эмульсий типа "вода в масле" — металлические мыла, асфальтеново-смолистые вещества, сажу. Природными эмульгаторами являются содержащиеся в нефтях нафтеновые кислоты, асфальтены и высокоплавкие парафины (t плавления свыше 80°С), действие которых усиливается наличием в пластовых водах минеральных солей, кислот и мелкодисперсных механических примесей. Стабилизирующее действие природных эмульгаторов оценивают по прочности межфазных плёнок, измеряя предельное напряжение сдвига выделенных из нефти асфальтенов в стандартном растворителе (смесь вазелинового масла и метаксилола). Основным типом синтетических эмульгаторов, применяемых в нефтегазодобыче, являются поверхностно активные вещества. Их эффективность как эмульгаторов характеризует гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ), т.е. соотношение гидрофильных и гидрофобных (липофильных) групп молекул поверхностно активных веществ. Эмульгаторы, стабилизирующие эмульсии обратного типа, имеют ГЛБ от 3,5 до 6, прямого типа (нефть в воде) — от 8 до 18. Смеси веществ большей частью эффективнее как эмульгаторы и чаще используются в составе эмульсий различного назначения.

В нефтегазодобыче эмульгаторы применяются для стабилизации инвертных эмульсий при бурении нефтяных скважин в сложных горно-геологических условиях (на 5-15% повышает скорость бурения), для снижения межфазного натяжения при полимерно-мицелярном заводнении; для стабилизации эмульсий, вводимых в пласт при технологии гидроразрыва, и др. (см. Гидравлический разрыв пласта).