Особенности коллоидно-химических и структурно-механических свойств водного раствора КС-6 в технологии повышения нефтеотдачи пласта

• Автор: Шапошников, Дмитрий Анатольевич
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 209 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Аналитический обзор

1.1 Физикохимические свойства коллектора и пластовых

флюидов, определяющие нефтеотдачу

1.2 Коллоиднохимические основы заводнения пласта и факторы, определяющие его эффективность

1.2.1 Полимерное заводнение

1.2.2 Применение поверхностноактивных веществ в процессах нефтедобычи

1.2.2.1 Механизм мицеллообразования в водных растворах

1.2.2.2 Нефтевытеснение с применением водных растворов

1.2.3 Технологии комплексного действия

2 Экспериментальная часть
Исследование коллоиднохимических свойств раствора реагента КС6
Исследование структурномеханических свойств и устойчивости растворов КС6
Определение физикохимических характеристик нефтей
Определение нефтевытесняющей способности водных растворов реагента КС6
3 Обсуждение результатов
3.1 Поверхностноактивные и загущающие свойства КС6
3.2 Влияние внешних факторов на структурномеханическую прочность водных растворов КС
3.2.1 Влияние времени выдержки на вязкость водных растворов КС
3.2.2 Влияние температуры, минерализации воды и ее на вязкость водных растворов КС6
3.2.3 Влияние скорости сдвига на вязкостные характеристик растворов реагента КС6
3.3 Коллоиднохимические свойства реагента КС6 в процессе нефтевытеснения
3.4 Физикохимические свойства исследованных нефтей
3.5 Эффективность действия реагента КС6 в процессе неф 5 тевытеснения на нефтях девонских и карбонатных горизонтов
3.6. Применение реагента КС6 в технологиях ПНП в ОАО Т атнефтеотдача
Выводы
Список использованных источников


А значит, подобная система термодинамически неустойчива. Время и интенсивность коалесценции капель в значительной мере зависят от свойств ПАВ, растворенных в нефти и воде. Слияние капель нефти происходит при разрушении оболочек в месте соприкосновения капель. Интенсивность слияния капель зависит от давления потока и разности капиллярных давлений. При интенсивном диспергировании нефти и слабой коалесценции капель значительная часть нефти вытесняется на стадии заводнения. Адсорбция нефти в виде пленки на поверхности породы, как уже было сказано выше, происходит за счет содержащихся в ней высокомолекулярных компонентов, с увеличением концентрации которых вязкость и прочность аномальных слоев нефти возрастают. Вследствие сложного неровного строения поверхности породыколлектора варьируется толщина слоя нефти, а значит и сопротивление разрыву пленки. С уменьшением угла смачивания водой нефти снижается толщина пленочной нефти, а также увеличивается вероятность образования очагов разрыва пленки и их числа. Капли нефти малых размеров при низких значениях межфазного натяжения имеют меньшую адгезию к твердой поверхности, а потому легче смываются с породы потоком воды. При этом остаточная вода на поверхности твердого тела способствуют улучшению условий смачиваемости вытесняющей водой поверхности твердого тела и разрушению пленок нефти. Итак, наиболее вероятно, что в водный период вытесняется пленочная нефть, прилипшая к породе, свободные капли, а также нефть в виде линз, обволакивающая отдельные группы зерен породы, которые остались позади водонефтяного контакта. Процесс вытеснения нефти водой с твердой поверхности в значительной мере определяется механизмом избирательного смачивания. Обе антиполярные жидкости вода и нефть конкурируют в борьбе за поверхность твердого тела вдоль периметра смачивания. Получающиеся значения краевых углов смачивания будут лежать между 0 и 0 в зависимости от молекулярной природы поверхности твердого тела, механического строения поверхности, адсорбции на ней воздуха и других веществ. В естественных условиях в зависимости от состава нефтей, вод и горных пород свойства поверхности поровых каналов могут быть различными. Это объясняется различной степенью гидрофобизации поверхности пород нефтью, а также физикохимическими свойствами вод, находящихся в контакте с нефтью. Лучшими нефтевымывающими свойствами для гидрофильных пластов будут обладать хорошо смачивающие воды, имеющие высокое поверхностное натяжение на границе с нефтью, так как такие воды будут обладать большим сродством к полярной породе, чем к неполярной нефти. Из гидрофобных же пород наоборот нефть успешнее будет вытесняться при низких значениях межфазного поверхностного натяжения на границе нефти и воды. В случае нейтральной смачиваемости нефтеотдача мало зависит от поверхностного натяжения. Для капиллярноудерживаемой нефти, которая составляет основную массу остаточной нефти в пласте, в отличие от пленочной нефти высокие КИН достигаются, если вода обладает небольшим поверхностным натяжением на границе с нефтью и хорошими смачивающими свойствами, поскольку при этом капиллярные силы, удерживающие капли и столбики нефти в порах, уменьшаются. Необходимо отметить, что явления смачивания недостаточно рассматривать при равновесном состоянии системы, поскольку в пластовых условиях чаще всего приходится сталкиваться с передвигающимся трехфазным периметром смачивания и, следовательно, с неустановившимися процессами, происходящими на поверхности раздела фаз. Внешне этот процесс выражается в изменении угла смачивания в зависимости от скорости и направления движения менисков в капиллярных каналах. Изменение угла смачивания при передвижении трехфазного периметра смачивания по твердой поверхности принято называть кинетическим гистерезисом смачивания рисунок 1. При его изучении устанавливаются следующие закономерности. Рисунок 1. Явление кинетического гистерезиса смачивания при движении капли жидкости по наклонной плоскости. Величина гистерезиса зависит от направления движения периметра смачивания.