Наукові конференції, Научные конференции » Сучасна наука ХХІ століття (17-19.06.2013) » Богославець В. В., Долик Р. М. ВПЛИВ ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНИХ РЕЧОВИН НА ХАРАКТЕР ЗМІНИ МІЖФАЗНОГО НАТЯГУ НА ГРАНИЦІ РОЗДІЛУ ФАЗ «НАФТА-ФІЛЬТРАТ KCL/БІОПОЛІМЕРНОГО БУРОВОГО РОЗЧИНУ»

Богославець В. В., Долик Р. М. ВПЛИВ ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНИХ РЕЧОВИН НА ХАРАКТЕР ЗМІНИ МІЖФАЗНОГО НАТЯГУ НА ГРАНИЦІ РОЗДІЛУ ФАЗ «НАФТА-ФІЛЬТРАТ KCL/БІОПОЛІМЕРНОГО БУРОВОГО РОЗЧИНУ»

Категорія: Сучасна наука ХХІ століття (17-19.06.2013), Технічні науки

Богославець Володимир Васильович, аспірант

Долик Руслан Миколайович, студент

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

ВПЛИВ ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНИХ РЕЧОВИН НА ХАРАКТЕР ЗМІНИ МІЖФАЗНОГО НАТЯГУ НА ГРАНИЦІ РОЗДІЛУ ФАЗ «НАФТА-ФІЛЬТРАТ KCL/БІОПОЛІМЕРНОГО БУРОВОГО РОЗЧИНУ»

Збільшення кількості нафти, що видобувається з продуктивних горизонтів, є одним з найбільш важливих завдань розробки нафтових родовищ. В Україні, де більшість родовищ нафти знаходиться на пізній стадії розробки і видобуток постійно падає, завдання збільшення ступеня видобування нафти з надр стає усе більш сьогоденним.

В даний час відомий ряд методів збільшення нафтовилучення, таких як фізико-гідродинамічні, теплові, фізико-хімічні й ін. Однак жоден з розроблених, і тим більше випробуваних у промислових умовах методів, не є універсальним і може бути застосований у якихось певних фізико-геологічних і промислових умовах. Одними з них є фізико-хімічні методи впливу на продуктивні пласти.

Застосування поверхнево-активних речовин (ПАР) з метою підвищення ступеня видобутку нафти з надр є найбільш доступним (особливо при використанні їх розчинів з низьким вмістом). Метод не вимагає великих додаткових капіталовкладень і унікального чи дефіцитного устаткування, виробництво ПАР налагоджено в досить широких масштабах.

Під час проникнення водяного фільтрату промивальної рідини в нафтонасичений  пласт у порових каналах виникає капілярний тиск, який сприяє переміщенню цього фільтрату вглиб пласта і чинить перепону рухові нафти до свердловини. Величину капілярного тиску можна зменшити, якщо знайти засоби зниження поверхневого натягу на поверхні розділу фаз “фільтрат – вуглеводневе середовище”. Це дозволить збільшити ефективний радіус порових каналів за рахунок зменшення товщини адсорбційних оболонок і плівок на поверхні пор гірської породи та гідрофобізації цієї поверхні, а крайовий кут змочування буде знаходитись в межах 900. Такими засобами служать ПАР, які не можуть вибиратись довільно, а тільки за результатами детальних досліджень. До ПАР ставлять такі вимоги:

  • при малих концентраціях значно зменшувати крайовий кут змочування на межі розділу фаз “вуглеводневе середовище – фільтрат промивальної рідини”;
  • покращувати змочуванння поверхні пор гірської породи нафтою в присутності водяного фільтрату промивальної рідини;
  • не утворювати нерозчинних осадів при контакті з пластовими флюїдами;
  • чинити перепону набуханню глинистого матеріалу гірських порід в присутності водяного фільтрату промивальної рідини;
  • по можливості у меншому степені адсорбуватись на поверхні пор гірських порід, щоб не збільшувалась  витрата ПАР  при обробленні промивальних рідин;
  • чинити перепону утворенню у порах порід-колекторів емульсій та гелеподібних структур.

Після проведення ряду лабораторних досліджень та при застосуванні програми “Experimenter” ми отримали оптимальну рецептуру KCl/біополімерного бурового розчину з такими параметрами таблиця 1.

Таблиця 1 – Компонентний склад та параметри оптимальної рецептури KCl/біополімерного бурового  розчину

Тип бурового розчину

Компонентний склад хімреагентів

Склад хімреагентів, %

Параметри бурового розчину

Біополімерний

Duo-vis

0,36

Густина – 1050 кг/м3

Умовна в’язкість –47с

Показник фільтрації – 5,4 см3/30 хв

СНЗ1/10 – 13/16 дПа

Кірка – плівка

рН – 9,49

τ0 – 5,28 дПа

Міра консистенції – k = 0,311 Па·сn

n = 0,500

Pac UL

0,469

Декстрин

1,149

Praesol-2530

0,15

KCl

7,2

KOH

0,1

MI-SIDE

0,1

CБР

0,1

Вода

решта

 

 Після цього обробка базової рецептури виконувалась з допомогою найбільш поширених поверхнево-активних речовин (ПАР): жиріноксу, савенолу, сульфонолу, стінолу, сольпену. Вимірювання коефіцієнту міжфазного натягу здійснювали з допомогою сталагмометричного методу та методу обертової краплі [2,3]. В таблиці 2 показано вплив концентрацій реагентів на величину коефіцієнту міжфазного натягу [2], на основі чого можна діагностувати критичну концентрацію ПАР перевищення якої не понижує величину міжфазного натягу, а сприяє міцеллоутворенню.

Таблиця 2 - Вплив концентрацій ПАР на величину коефіцієнту міжфазного натягу

Фільтрат бурового розчину

Концентрація ПАР, %

Коефіцієнт міжфазного натягу, мН/м

Фільтрат KCl/біополімерного бурового розчину

0

9,81

Фільтрат KCl/біополімерного бурового розчину, який вміщує жирінокс

0,05

0,25

0,5

1

5

9,49

6,90

6,24

5,43

4,62

Фільтрат KCl/біополімерного бурового розчину, який вміщує савенол

0,05

0,25

0,5

1

5

6,67

5.88

4,88

2.12

1,53

Фільтрат KCl/біополімерного бурового розчину, який вміщує сульфанол

0,05

0,25

0,5

1

5

8,03

6,6

6,56

5,29

4,08

Фільтрат KCl/біополімерного бурового розчину, який вміщує стінол

0,05

0,25

0,5

1

5

3,98

3,97

3,46

1,47

0,96

Фільтрат KCl/біополімерного бурового розчину, який вміщує сольпен

0,05

0,25

0,5

1

5

7,86

7,36

6,63

7,04

1,94

 

Як видно з таблиці 2  міжфазниий натяг фільтрату КСІ/біополімерного розчину  має найбільше значення, тому у разі проникнення фільтрату промивальної рідини в нафтоносний пласт зменшуються показники природної проникності привибійної зони. Капілярні тиски сприяють проникненню фільтрату вглиб пласта. Щоб не допустити цього потрібно зменшувати міжфазний натяг. Проникаючи у привибійну зону, фільтрат KCl/біополімерного розчину відтискує нафту від вибою свердловини. Під час зворотнього витиснення фільтрату нафтою значна його частина може затримуватися в поровому просторі і чинити опір рухові на­фти до свердловини. Після додавання відповідних ПАР, різко знижується міжфазний натяг на межі фільтрату з нафтою, а також зменшують сили міжмолекулярної взаємодії фільтрату з твердою по­верхнею у поровому просторі, що облегшує приплив нафти до привибійної зони.

Отже, додаток ПАР до бурової промивальної рідини впливає на параметри зони проникнення: змінює електричну і фізико-хімічну характеристику флюїдів зони проникнення, змінює харак­тер розподілу нафти і води у поровому просторі колектора.

 

Література:

  1. Михайлюк В.Д., Рудий М.І. Використання поверхнево-активних речовин в процесах нафтовидобутку на родовищах ВАТ “Укрнафта”/ під заг. ред В.Д. Михайлюка, М.І. Рудого. – Івано-Франківськ, 2009 – 400с.
  2. Боднар Р.Т., Кисіль І.С. Тези доповідей науково-технічної конференції «Підвищення ефективності буріння свердловин та інтенсифікації нафтогазовидобутку на родовищах України» 16–18 листопада 2010 р., м. Івано-Франківськ. – Івано-Франківськ, 2010. – 224 с.
  3.  Кісіль І.С., Михайлюк В.Д., Білі щук В.Б., Хемій І.Ю Вимірювання динамічного міжфазного натягу розчинів поверхнево-активних речовин методикою фіксованої обертової краплі // Нафтова і газова промисловість.  –2010. – № 6. – с. 33-36.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Добавление комментария

Имя:*
E-Mail:
Коментар:
Введите код: *

Карта сайту

^