Влияние физико-химических свойств нефти на межфазное натяжение при взаимодействии с щелочью | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 18 июля, печатный экземпляр отправим 22 июля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №22 (312) май 2020 г.

Дата публикации: 30.05.2020

Статья просмотрена: 12 раз

Библиографическое описание:

Татаркин, А. Н. Влияние физико-химических свойств нефти на межфазное натяжение при взаимодействии с щелочью / А. Н. Татаркин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 22 (312). — С. 161-163. — URL: https://moluch.ru/archive/312/70901/ (дата обращения: 10.07.2020).



В статье рассмотрено влияние основных свойств нефти на снижение межфазного натяжения при взаимодействии с щелочью, входящую в состав раствора ASP.

Ключевые слова: ASP-раствор, щелочь, кислотное число, активность нефти, щелочной коэффициент, межфазное натяжение, заводнение.

Одним из распространенных методов добычи нефти в России и за рубежом является нагнетание воды в нефтенасыщенный горизонт с целью поддержания пластового давления. Однако такой способ не позволяет добиться полного извлечения нефти. С целью вовлечения в разработку остаточных запасов применяют третичные методы увеличения нефтеотдачи (МУН), которые подразделяются по характеру воздействия на следующие типы: физико-химические, тепловые, газовые, гидродинамические, комбинированные. Эффективность от применения МУН заключается в увеличении коэффициента охвата, коэффициента вытеснения, или одновременном увеличении обоих коэффициентов как, например, в случае ASP-заводнения.

Сущность технологии ASP-заводнения заключается в том, что в пласт закачивают оторочки щелочи, поверхностно-активных веществ (ПАВ) и полимера. Эффективность применения метода зависит от того, насколько правильно были выбраны типы компонентов ASP-раствора, объемы и концентрации их оторочек, для конкретного месторождения, на котором применяется заводнение.

Щелочь, в составе ASP-раствора, попадая в пластовые условия, взаимодействует с кислыми компонентами нефти, к которым относятся асфальтены, нафтеновые и жирные кислоты, фенолы. В результате данного взаимодействия образуются водорастворимые поверхностно-активные вещества, способные снижать межфазное натяжение на границе нефти с раствором до значений <0,01 мН/м. Институтом ВНИИнефть была предложена классификация нефтей, в зависимости от степени снижения межфазного натяжение на границе нефть-щелочной раствор (таблица 1).

Таблица 1

Классификация нефтей по величине межфазного натяжения на границе сщелочью

Тип нефти

Межфазное натяжение мН/м

Высокоактивная

<0,003

Активая

0,003–0,02

Малоактивная

4

Низкие значения межфазного натяжения приводят к увеличению коэффициента извлечения нефти. Значимую роль в уменьшении межфазного натяжения играют нафтеновые кислоты (CnH2n-2O2), которые в большом количестве содержатся в нафтеновых нефтях.

Показателем содержания в нефти соединений, имеющих кислый характер, является кислотное число, которое определяется по формуле:

(1)

где: V — объем 0,1 н. р-ра KOH, пошедшего на титрование, мл; a — навеска образца, г.

Учеными были проведены исследования по влиянию свойств нефти на активность ее взаимодействия с щелочью [5]. Результаты работ приведены на рисунке 1.

10.JPG

Рис. 1. Зависимость межфазного натяжения от концентрации щелочи

Где: 1, 2 — кривые для двух нефтей в соответствующих координатах.

Из графика видно, что для исследуемых нефтей есть область значений с низким межфазным натяжением, следовательно, данные нефти являются активными. Отличие заключается в разном диапазоне концентрации NaOH, при котором наблюдается низкие значения межфазного натяжения. С целью сравнительной характеристики был введен щелочной коэффициент, который равен площади, ограниченной между двумя кривыми нефти.

В ходе лабораторный исследований для нефтей с кислотным числом больше 0,5 была выявлена прямая зависимость роста щелочного коэффициента с увеличением кислотного числа (рисунок 2).

10.JPG

Рис. 2. Зависимость между щелочным коэффициентом и кислотным числом нефти

Таким образом, наиболее эффективно применять вытесняющие растворы на основе щелочи на месторождениях с активными нефтями, содержащими жирные и нафтеновые кислоты. Подробно охарактеризовать взаимодействие щелочи и нефти можно с помощью щелочного коэффициента, максимальное значение которого равняется 6.

Литература:

  1. Мархасин И. Л. Физико-химическая механика нефтяного пласта. М.:Недра, 1977, 215с.
  2. Ребиндер П. А. Поверхностно-активные вещества, их значение и применение в нефтяной промышленности. — В кн.: Применение поверхностно-активных веществ в нефтяной промышленности. М.:Гостоптехиздат,1961.
  3. Сергиенко С. Р. Высокомолекулярные соединения нефти. М.:Химия,1964, 541с.
  4. Усманова Ф. М. Механизм действия щелочи на нефть и выбор условий щелочного заводнения нефтяного месторождения: дис.... канд. технич. наук. Институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина, Москва, 1984.
  5. Jennings H. I. A study of caustic solution — orude oil interfacial tensions. — Soc. Petrol. Eng, J., June, 1975.
Основные термины (генерируются автоматически): межфазное натяжение, ASP.


Ключевые слова

кислотное число, щелочь, заводнение, межфазное натяжение, ASP-раствор, активность нефти, щелочной коэффициент

Похожие статьи

Подбор ASP-состава для геологических условий Приразломного...

В данной статье рассматривается проблема поздней стадии разработки месторождения, увеличение обводненной продукции, добыча остаточных запасов.

Использование ASP-заводнения при эксплуатации...

В данной работе приведен метод ASP-заводнения. Все большее количество месторождений

Остаточная нефть может быть мобилизована, через снижение межфазного натяжение между...

Успешное применение технологии ASP заводнения для...

В данной статье рассмотрена технология применения ASP заводнения на нефтяных месторождениях, описан механизм ASP технологии...

Методы увеличения нефтеотдачи и технология ASP

Технология ASP была придумана в начале 80-ых годов в Исследовательском центре компании Shell в Хьюстоне.

ПАВ уменьшает поверхностное натяжение между нефтью и водой, что...

Определение коэффициента поверхностного натяжения...

Осторожно наливая чай в чашку или воду в стакан, иногда можно увидеть, что уровень воды немного выше края посуды. Как это получилось? Что это за чудо?

Процесс отпускa и натяжения основы на ткацком станке

В работе рассмотрен процесс отпуска и натяжения основа на ткацком станке. С формулированы требования и приведены классификация механизмов отпуска и натяжения...

Научный журнал «Молодой ученый» №22 (312) май 2020 г.

Отечественный и зарубежный опыт применения технологии ASP-заводнения.

Влияние физико-химических свойств нефти на межфазное натяжение при взаимодействии с щелочью.

Определение оптимальной концентрации раствора ПАВ при...

В статье рассмотрен метод определения оптимальной концентрации для растворов ПАВ, приведена зависимость изменения межфазного натяжения на границе с керосином от...

Изменения коллекторских свойств неоднородных пород

Использование ASP-заводнения при эксплуатации...

Остаточная нефть может быть мобилизована, через снижение межфазного натяжение между нефтью и водой.

Похожие статьи

Подбор ASP-состава для геологических условий Приразломного...

В данной статье рассматривается проблема поздней стадии разработки месторождения, увеличение обводненной продукции, добыча остаточных запасов.

Использование ASP-заводнения при эксплуатации...

В данной работе приведен метод ASP-заводнения. Все большее количество месторождений

Остаточная нефть может быть мобилизована, через снижение межфазного натяжение между...

Успешное применение технологии ASP заводнения для...

В данной статье рассмотрена технология применения ASP заводнения на нефтяных месторождениях, описан механизм ASP технологии...

Методы увеличения нефтеотдачи и технология ASP

Технология ASP была придумана в начале 80-ых годов в Исследовательском центре компании Shell в Хьюстоне.

ПАВ уменьшает поверхностное натяжение между нефтью и водой, что...

Определение коэффициента поверхностного натяжения...

Осторожно наливая чай в чашку или воду в стакан, иногда можно увидеть, что уровень воды немного выше края посуды. Как это получилось? Что это за чудо?

Процесс отпускa и натяжения основы на ткацком станке

В работе рассмотрен процесс отпуска и натяжения основа на ткацком станке. С формулированы требования и приведены классификация механизмов отпуска и натяжения...

Научный журнал «Молодой ученый» №22 (312) май 2020 г.

Отечественный и зарубежный опыт применения технологии ASP-заводнения.

Влияние физико-химических свойств нефти на межфазное натяжение при взаимодействии с щелочью.

Определение оптимальной концентрации раствора ПАВ при...

В статье рассмотрен метод определения оптимальной концентрации для растворов ПАВ, приведена зависимость изменения межфазного натяжения на границе с керосином от...

Изменения коллекторских свойств неоднородных пород

Использование ASP-заводнения при эксплуатации...

Остаточная нефть может быть мобилизована, через снижение межфазного натяжение между нефтью и водой.

Задать вопрос