Прямые и обратные эмульсии на основе неонолов и синтанолов для повышения нефтеотдачи пластов

• Автор: Гараев, Ленар Азгарович
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 172 с. : ил.

1. Аналитический обзор
1.1 Эмульсии. Классификация
1.2 Физико-химические условия получения и стабилизации эмульсий
1.2.1 Коллоидно-химические критерии выбора ПАВ для стабилизации эмульсий
1.2.2 Применение различных ПАВ и композиций на их основе для получения эмульсий
1.2.3 Реологические свойства эмульсий
1.2.4 Влияние состава углеводородной среды и объемного соотношения
фаз на стабильность эмульсий
1.3 Обращение фаз в эмульсиях 3
1.4 Влияние технологических параметров на свойства эмульсий
1.5 Применение коллоидных систем в процессах добычи нефти
2 Экспериментальная часть
2.1 Определение поверхностного натяжения
2.2 Определение краевого угла смачивания
2.3 Определение эмульгирующей способности ПАВ
2.4 Определение дисперсности эмульсии под микроскопом
2.5 Определение физико-химических свойств нефтей
2.6 Оценка нефтевытесняющей способности на вертикальной модели пласта
2.7 Оценка нефтевытесняющей способности на горизонтальной модели
пласта под давлением
2.8 Определение эмульгирующей способности маслорастворимых ПАВ
2.9 Оценка термостабильности эмульсий 5
2.10 Применение ЯМР-спектроскопии при исследовании
нефтевытесняющей способности эмульсионных систем
3 Обсуждение результатов
3.1 Оценка коллоидно-химических свойств промышленно-выпускаемых поверхностно-активных веществ

3.1.1 Определение влияния ПАВ на поверхностное и межфазное
натяжение на границе раздела водный раствор ПАВ-воздух и водный
раствор ПАВ-нефть
3.1.2 Определение смачивающей способности водных растворов ПАВ
3.2 Применение эмульсионных систем в процессах нефтедобычи
3.2.1 Оценка стабильности прямых эмульсий
3.2.2 Регулирование свойств прямых эмульсий
3.2.3 Испытания эмульсионных систем в качестве реагентов для
повышения нефтеотдачи пластов
3.2.4 Получение обратных эмульсий на основе неионогенных ПАВ 8
3.2.5 Оценка термостабильности составов стабилизированных ЭС-3
3.2.6 Влияние минерализации на термостабильность составов
3.2.7 Влияние температуры на реологические характеристики эмульсии
3.2.8 Исследование нефтевытесняющей способности обратных эмульсий
3.3 Применение ЯМР-спектроскопии для оценки эффективности нефтевытесняющих свойств обратных эмульсий
3.4 Исследования состояния и свойств флюидов в поровом пространстве методом импульсной ЯМР - спектроскопии
3.5 Технологическая часть
Выводы
Список использованных источников
Приложение 1 - Таблицы экспериментальной части
Приложение 2 - Характеристики промышленно-выпускаемых ПАВ
Приложение 3 - Сертификат на применение химпродукта в технологических процессах добычи и транспорта нефти
Приложение 4 - Санитарно-эпидемиологическое заключение
Приложение 5 — Технические условия на концентрат «МКЭС»
Приложение 6 - Акт о проведении опытно-промышленных испытаний и
внедрении состава «ТатНО-2004»

Актуальность темы. В настоящее время большая часть разведанных нефтяных месторождений Урало-Поволжья вступила в позднюю стадию разработки и применение заводнения нефтяных месторождений не обеспечивает желаемого темпа отбора нефти, коэффициент нефтеотдачи в этом случае составляет не более 30-35 %. Поэтому в настоящее время миллиарды тонн нефти находятся в рассредоточенном, рассеянном виде в заводненных или полностью завершенных разработкой пластах или в залежах, эксплуатируемых с низкой текущей нефтеотдачей.
Первый тип остаточной нефти представляет собой нефть, оставшуюся в промытых зонах - пленочная нефть. Основной причиной образования такого типа нефтей является высокое межфазное натяжение на границе раздела фаз вода -нефть - порода. Второй, представляет собой нефть, не вовлеченную в процесс фильтрации и сосредоточенную в застойных и недренируемых зонах, и пропласт-ках, не охваченных воздействием вытесняющих агентов и обусловлен, в первую очередь, неоднородностью по проницаемости пласта и низким охватом его заводнением.
Использование эмульсионных систем на основе современных неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ) позволяет объединить в одной технологии комплексное воздействие на пласт, отмыв пленочной нефти за счет поверхностно-активных свойств и выравнивание фронта вытеснения, исключающее быстрый прорыв нагнетаемой воды к забою добывающей скважины, за счет повышенных вязкостных характеристик эмульсионной системы. За последние 35 лет отечественная промышленность освоила достаточно широкий ассортимент неионогенных ПАВ, основной объем производства которых размещен на территории республики Татарстан. Поэтому в настоящее время вновь открылась перспектива разработки эмульсий, с применением современных промышленных неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ), а увеличение доли трудноизвлекаемых запасов в общем балансе добычи, делают эту задачу особенно актуальной.
Работа выполнялась в соответствии с планом Программы развития приоритетных направлений науки в РТ на 2001-2005 годы по направлению “Топливно-энергетические и сырьевые ресурсы, энергосберегающие технологии их освоения”, подраздел “Повышение эффективности выработки запасов дейст2.8 Определение эмульгирующей способности маслорастворимых ПАВ
Методика приготовления обратных эмульсий аналогична приведенной в пункте 2.4. Результаты эмульгирующей способности маслорастворимых ПАВ приведены в таблицах 3.9, П 1.9-П 1.11.
2.9 Оценка термостабильности эмульсий
Термостабильность приготовленных эмульсий определялась по следующей методике. Приготовленные эмульсии помещались в пробирки объемом 50 мл, устанавливались в ячейки термостата и при заданной температуре выдерживались в течение 120 минут. В процессе термостатирования производился визуальный осмотр за сохранением однородности эмульсии. Фиксировалась критическая температура, при которой происходит появление первой капли отделившейся фазы и время до полного расслоения эмульсии. Термостабильность приготовленных эмульсий определялась с шагом в 5 °С. Результаты оценки термостабильности приготовленных эмульсий представлены в таблицах 3.11-3.12. Так как отработанное масло «ОгЦеБ» является отходом производства, в его составе, в отличие от чистого, содержится низкомолекулярный полиэтилен (НМЛ). Поэтому, было исследовано влияние НМЛ, содержащегося в отработанном масле «Огкея», на термостабильность получаемой эмульсии. Для этого готовились эмульсии, где был использован НМЛ выделяемый как побочный продукт на установках получения полиэтилена высокого давления и чистое масло «Огкеэ», в различных соотношениях.
2.10 Применение ЯМР-спектроскопии при исследовании нефтевытесняющей способности эмульсионных систем
Применение метода ядерно-магнитного резонанса дает возможность изучать структуру и свойства пористых сред и насыщающих их жидкостей. Исследование свойств жидкости в порах модели нефтяного пласта проводилось на импульсном ЯМР-спектрометре. Резонансная частота для ядер во-