Студопедия — Использование поверхностно-активных веществ
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Использование поверхностно-активных веществ






 

Прочность структуры, которую образуют в нефти частицы асфальтенов, зависит от того, насколько развиты сольватные слои, окружающие эти частицы. Адсорбция на частицах асфальтенов молекул ароматических соединений может обеспечить высокую стабильность сольватных слоев, а взаимодействие между отдельными частицами будет ослаблено. Выше уже упоминалось о том, как влияют смолы на структурно-механические свойства асфальтено-содержащей нефти. С увеличением отношения содержания смол и содержанию асфальтенов структурно-механические свойства нефти становятся менее заметными. Смолы, молекулы которых содержат ароматические соединения, адсорбируются на асфальтенах и ослабляют взаимодействие их частиц.

Интенсивно адсорбируются на границах раздела фаз поверхностно-активные вещества. В лабораториях кафедры эксплуатации нефтяных месторождений изучалось влияние поверхностно-активных веществ на аномалии вязкости пластовых и дегазированных нефтей.

Прежде всего было изучено влияние на реологические параметры нефти нефтерастворимых поверхностно-активных веществ. Исследовались следующие ПАВ:

а) оксиэтилированные алкилфенолы, торговая марка СП-4;

б) блоксополимер окиси этилена и окиси пропилена, производство ФРГ, торговая марка сепарол-29;

в) оксиэтилированные жирные кислоты, - стеарокс – 4;

г) оксиэтилированные жирные спирты, - неонол.

Эти ПАВ непосредственно растворялись в нефти. Концентрации ПАВ устанавливались от 0, 01 до 0, 07% масс. Все перечисленные ПАВ уменьшают аномалии вязкости пластовых нефтей Арланского месторождения, но наиболее активно действует на нефть СП-4. В табл.1 приведены некоторые данные о влиянии СП-4 на нефть.

 

Таблица 1 – Влияние СП-4 на реологические параметры нефти скв.108

Параметры Концентрация СП-4, вес.%
  0, 01 0, 04
Предельное динамическое напряжение сдвига, дин/см2 0, 184 0, 130 0, 065
Напряжение сдвига предельного разрушения структуры, дин/см2 0, 220 0, 200 0, 110
Эффективная вязкость, сП, нефти с неразрушенной структурой      
Эффективная вязкость нефти с разрушенной структурой      
Индекс аномалии вязкости 9, 8 6, 2 3, 6
Градиент динамического давления сдвига, кгс/см2∙ м 0, 0386 0, 0290 0, 0164
Градиент давления предельного разрушения структуры, кгс/см2∙ м 0, 0575 0, 0325 0, 0212
Подвижность нефти, Дарси/сПа:      
- с неразрушенной структурой 1, 22∙ 10-4 1, 59∙ 10-4 3, 8∙ 10-4
- с разрушенной структурой 1, 80∙ 10-3 1, 63∙ 10-3 1, 66∙ 10-3
Индекс аномалии подвижности 14, 8 10, 3 4, 4

Примечание: песчаник проницаемостью 90 мД.

 

ПАВ не только уменьшает аномалии вязкости нефти, но и очень сильно уменьшает аномалии подвижности нфти при ее фильтрации в пористой среде. При этом влияние ПАВ на реологические параметры вполне отчетливо даже при очень низких концентрациях: 0, 01 и 0, 04 вес%.

Важно отметить, что после введения в нефть ПАВ исчезают сверханомалии вязкости и подвижности нефти. Если эта нефть некоторое время не движется, находится в покое, то эффективная вязкость и подвижность ее при низких скоростях не увеличиваются.

К сожалению, вводить в нефть в пласте поверхностно-активные вещества пока еще представляется затруднительным. Обогащать пластовую нефть ПАВ оказывается возможным лишь за счет нефтерастворимых компонентов, входящих в состав водорастворимых неионогенных ПАВ типа СП-10.

СП-10 используется для закачки в пласт в виде водных растворов для увеличения нефтеотдачи. Как и СП-4 водорастворимое ПАВ СП-10 представляет собой оксиэтилированный алкилфенол. В состав молекул СП-10 входят полярные цепочки, состоящие из полиоксиэтиленовых групп. Число групп оксиэтилена в этих молекулах различно, но в среднем их 10 на один моль алкилфенолов. Но в СП-10 содержатся и молекулы, в которых число групп окиси этилена 4 и меньше. Такие компоненты растворимы в углеводородах. Иными словами, в составе товарного СП-10 имеется и ПАВ типа СП-4, т.е. нефтерастворимое вещество. Оказалось, что нефтерастворимые компоненты Сп-10 способны диффундировать из водных растворов в нефть, контактирующую с раствором. Скорость диффузии, измеренная М.К.Рогачевым, оказалась около 1, 6∙ 10-5 см/сек.

Чтобы установить как действует на нефть, находящуюся в контакте с водными растворами СП-10, диффундирующие в нее нефтерастворимые компоненты последовательно через различные промежутки времени измерялись основные реологические и фильтрационные параметры нефти.

 

Таблица 2 – Влияние водных растворов ПАВ на реологические свойства нефти.

Параметры Исходная нефть Нефть после контакта с раствором, содержащим
0, 05% СП-10 0, 05% СП-10 + 0, 01% СП-4 0, 1% СП-10
ПДНС, дин/см2 0, 066 0, 047 0, 040 0, 036
НСПРС, дин/см2 0, 091 0, 062 0, 052 0, 047
Эффективная вязкость нефти, СПа:        
- с неразрушенной структурой        
- с разрушенной структурой 29, 6 28, 9 28, 6 28, 6
206И178н172декс аномалии вязкости 10, 2 7, 1 6, 2 6, 0

 

Оказалось, что контакт нефти с 0, 05% водным раствором СП-10 приводит к таким последствиям, как и непосредственное растворение в нефти 0, 01÷ 0, 03 вес.% СП-4.

В водном растворе СП-10 может растворяться некоторое количество СП-4. Контакт нефти с водным раствором композиции ПАВ, содержащим 0, 05 вес.% СП-10 и 0, 01 вес.% СП-4, особенно заметно уменьшает аномалии вязкости нефти. Эти данные приведены в табл.2. Они свидетельствуют, что контакт пластовой нефти с водным раствором СП-10, особенно композицией СП-10 и СП-4, ведет к ослаблению аномалий вязкости.

Для изучения реологических параметров аномально-вязкой нефти в пласте необходимо разработку вести с закачкой в пласт водных растворов СП-10 или композиций СП-10 и СП-4. Этот процесс испытывается в настоящее время на Арланском месторождении.

Увеличение нефтеотдачи, наблюдаемое при этом, сокращение объемов попутно добываемой воды из пласта, является результатом воздействия ПАВ на межфазное натяжение на границе нефти с водой, изменения краевого угла смачивания, а также улучшения реологических параметров пластовой нефти. ПАВ из его водных растворов диффундирует в нефть, остающуюся в пористой среде сзади фронта вытеснения ее водой. При этом облегчается вытеснение капельной и пленочной нефти и нефти, оставшейся в низкопроницаемых линзах.

Введение в парафинистую нефть ПАВ снижает температуру застывания. Так, у Узеньской нефти после растворения в ней неионогенного ПАВ VУ-3827 (США) температура застывания снизилась с 32 до 25º С. Подвижность нефти, содержащей ПАВ при температуре ниже температуры насыщения парафином, выше, чем у исходной нефти в 1, 5-2 раза.

ПАВ являются перспективным средством воздействия на аномально-вязкую пластовую нефть. При их введении в нефть существенно уменьшаются ее аномалии вязкости и подвижности как при пластовой температуре, так и в случае снижения температуры в пласте.

 







Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 939. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Пункты решения командира взвода на организацию боя. уяснение полученной задачи; оценка обстановки; принятие решения; проведение рекогносцировки; отдача боевого приказа; организация взаимодействия...

Что такое пропорции? Это соотношение частей целого между собой. Что может являться частями в образе или в луке...

Растягивание костей и хрящей. Данные способы применимы в случае закрытых зон роста. Врачи-хирурги выяснили...

Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...

Метод архитекторов Этот метод является наиболее часто используемым и может применяться в трех модификациях: способ с двумя точками схода, способ с одной точкой схода, способ вертикальной плоскости и опущенного плана...

Примеры задач для самостоятельного решения. 1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P   1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия