Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Разработка нефтяных и газовых месторождений

Диссертационная работа:

Усманова Флюра Минулловна. Механизм действия щелочи на нефть и выбор условий щелочного заводнения нефтяного месторождения : ил РГБ ОД 61:85-5/707

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМЕ ДЕЙСТВИЙ

ЩЕЛОЧИ НА НЕФТЬ. РОЛЬ ЭТОГО МЕХАНИЗМА В УВЕЛИЧЕНИИ НЕФТЕОТДАЧИ 9

1.1. Снижение межфазного натяжения на границе раздела нефть - щелочной раствор 9

1.1.1. Влияние на снижение межфазного натяжения физико-химических свойств нефти 10

1.1.2. Влияние солевого состава вод на активность взаимодействия нефти и щелочи

1.2. Внутрипластовое эмульгирование при щелочном воздействии на нефтяное месторождение 17

1.3. Влияние щелочи на прочность пленок на границе раздела нефть - вода 22

1.4. Поставка задач исследования 23

1.5. Общие вопросы

1.5.1. Закономерности адсорбции ПАВ на границе раздела нефть - вода 25

1.5.2. Мицеллообразование 27

1.5.3. Влияние на строение мицелл и их ККМ химической природы ПАВ и растворителя, присутствиясолюбилизируемого вещества, температуры системы 31

1.5.4. Солюбилизация 34

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЗМА СНИЖЕНИЯ МЕЖФАЗНОГО НАТЯЖЕНИЯ И ПРОЧНОСТЬ АДСОРБЦИОННОЙ ПЛЕНКИ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА НЕФТЬ - ЩЕЛОЧНОЙ РАСТВОР

2.1. Исследование "аномального" снижения межфазного натяжения на границе раздела нефть -щелочной раствор 40

2.2. О мекфазных пленках на границе раздела нефть - вода 49

2.3. Исследование влияния щелочи на прочность пленок 52

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕФТИ И ЩЕЛОЧНОГО РАСТВОРА ПОСЛЕ ИХ ДЛИТЕЛЬЮП) КОНТАКТИРОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР И ДАВЛЕНИЙ 58

3.1. Активность взаимодействия нефти и щелочного раствора после их длительного контактирования при высокой температуре и давлении, характер ПАВ, образующихся при этом 60

3.2. Исследование расхода щелочи на взаимодействие с нефтью 65

3.3. Исследование химических характеристик нефти до и после термощелочной обработки 69

4. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЭМУЛЬСИЙ, ОБРАЗУЩИХСЯ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ НЕФТИ И ЩЕЛОЧНОГО РАСТВОРА 73

4.1. Физико-химический механизм процесса эмульгирования 73

4.2. Экспериментальные исследования реологических характеристик эмульсий, образующихся при взаимодействии нефти и щелочного раствора 77

4.3. Исследование влияния на эмульсию соотношения объемов перемешиваемых нефти и щелочного раствора 83

4.4. Влияние температуры на реологические свойства эмульсий в зависимости от их типа 85

4.5. Причины возникновения эмульсий в пористой среде при щелочном действии на нефтенасыщенный коллектор; самоэмульгирование 87

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Методы определения межфазного натяжения на границе раздела нефть - вода 96

2. Исследование дисперсности водо-нефтяной эмульсии методом спектроскопии оптического смешения 102

3. Некоторые технологические особенности осуществления процесса 106

ЛИТЕРАТУЕЕА ПО 

Введение к работе:

Для повышения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти при заводнении в последние десятилетия широко развернулся поиск достаточно дешевых и доступных химических реагентов, придающих воде улучшенные яефтевытесяяющие свойства.

Метод вытеснения растворами щелочей выгодно отличается простотой применения в промысловых условиях. Щелочи являются химически стойкими веществами, они дешевле ПАВ и меньше расходуются в процессе фильтрации на различные виды взаимодействия с пластами.

Применение щелочей для увеличения нефтеотдачи основано на их взаимодействии с кислотными компонентами нефти с образованием поверхностно-активных веществ. Эти ШВ адсорбируются на поверхности раздела нефти с водой и на поверхности коллектора, вызывая соответственно уменьшение поверхностного натяжения и изменение смачиваемости.

Снижение начального значения межфазного натяжения при химическом взаимодействии активной нефти и щелочного раствора до величин 0,01 мН/м и ниже-/способствует вяутрипластовому эмульгированию нефти.

В зависимости от концентрации щелочных растворов и температуры происходит изменение физико-химических свойств пластовой системы в широком диапазоне.

Многие исследователи отмечают, что уменьшение межфазного натяжения на границе раздела нефть - щелочной раствор и гидрофилизация породы приводят к улучшению моющих свойств воды [8,9], а также ия-„ тенсификации процесса противоточной капиллярной пропитки [57J, что приводит к увеличению коэффициента нефтевытеснения.

Считают также, что большую роль в повышении нефтеотдачи играет высокодисперсная эмульсия повышенной вязкости, возникающая при контактировании активной нефти и щелочного раствора. Она способствует выравниванию профиля фильтрационных потоков и увеличению коэффициентов охвата и нефтевытеснения из-за улучшения соотношения подвиж- . яостей вытесняющего и вытесняемого агентов, селективного уменьшения проницаемости наиболее проницаемых пропластков нефтяного коллектора.

Перечисленные выше факторы позволяют увеличить коэффициент нефтеотдачи при щелочном заводнении на 3-15$ по сравнению с обычным J 8].

Введение в пласт тепла одновременно с раствором щелочи может привести к дальнейшему росту эффективности процесса разработки залежей высоковязких яефтей. При совмещении тепловых методов увеличения нефтеотдачи с щелочным заводнением прирост нефтеотдачи будет происходить не только за счет факторов, имеющих место при осуществлении отдельно теплового и щелочного воздействия на пласт, но и за счет факторов, возникающих в результате совмещения двух методов. Экспериментами, проведенными в МШХ и га им. И.М,іубкина, было показано, что применение термощелочного метода может увеличить коэффициент вытеснения нефти на 20-23$ по сравнению с методом закачки в пласт теплоносителя.

Однако известны лабораторные [э] и промысловые [8б] исследования, свидетельствующие об отрицательном или нейтральном влиянии щелочи на нефтеотдачу.пласта.

Широкое внедрение метода щелочного воздействия на нефтяное месторождение задерживается из-за трудностей точного прогнозирования протекания процесса в пласте, что связано с недостаточной изученностью механизма происходящих при этом сложных физических и химических явлений. Изучением как отдельных аспектов, так и процесса в целом занимались многие исследователи [8,86], но физико-химический анализ механизма взаимодействия нефти с щелочными растворами изучен наименее хорошо, хотя для эффективного управления процессом необходимо в первую очередь понимать физико-химические закономерности, лежащие в основе его технологического действия.

Настоящая работа посвящена экспериментальному исследованию физико-химических процессов, происходящих яа границе раздела нефть щелочной раствор, и объяснению их с привлечением новых достижений в различных областях науки. Постановка этой проблемы осуществляется с точки зрения изучения следующих факторов, влияющих яа увеличение нефтеотдачи и интенсификацию добычи нефти при щелочном заводнении месторождения:

1. Снижение межфазного натяжения на границе раздела нефть -щелочной раствор.

2. Эмульгирование нефти под влиянием щелочи.

3. Уменьшение прочности межфазной пленки на границе раздела нефти и щелочного раствора.

Результаты решения-этих задач изложены в четырех разделах диссертационной, работы и приложениях.

В первой главе проводится анализ литературных, источников, посвященный исследованию механизма вытеснения нефти щелочными растворами, выбор проблемы для дальнейшего изучения процесса и обзор данных коллоидной химии и других наук, прогнозирующих закономерности физико-химических явлений, происходящих при контактировании нефти и щелочного раствора.

Во второй главе приведены результаты экспериментальных исследований, объясняющих поведение изотермы межфазного натяжения яа границе раздела нефть - щелочной раствор, влияние на нее температуры, времени контактирования фаз, различных активных компонентов нефти. Здесь же сделан анализ влияния концентрации A/ctOH на реологические свойства межфазяой пленки яа границе раздела яефть - щелочной раствор.

В третьей главе. описаны результаты экспериментальных исследований активности взаимодействия нефти с щелочной водой при их дли- тельном контактировании в смеси в условиях высоких температур и давлений, физико-химических свойств разделившихся при этом нефтяной и водной фаз,

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований влияния концентрации щелочи на тип, водонасыщеяность, вязкость и дисперсность эмульсий, возникающих при щелочном действии на нефть, условия самоэмульгироваяия последней, влияние температуры на реологические свойства этих эмульсий.

В приложениях описана аппаратура и методика исследований дисперсности эмульсий способом спектроскопии оптического смешения, измерения межфазного натяжения методами лежащей и вращающейся капли, оценивается точность этих исследований, а также дается термодинамическое обоснование возможности приготовления парощелочной смеси в промысловых условиях непосредственно в паропроводе.

Работа выполнена в процессе обучения в аспирантуре на кафедре разработки и эксплуатации нефтяных месторождений Московского института нефтехимической и газовой промышленности им.И.М.Губкина.

Автор приносит глубокую благодарность научному руководителю д.т.н., профессору Ш.К.Гиматудияову, а также заведующему кафедрой разработки и эксплуатации нефтяных месторождений МЩХ и Ш им. И,М.іубкина д.т.я., профессору Ю.П.Желтову, оказавших большую помощь при выполнении настоящей работы.

Автор весьма признателен сотрудникам кафедр разработки и эксплуатации нефтяных месторождений, органической химии и химии нефти МИНХ и Ш им.И.М.іубкина, отдела новых методов увеличения нефтеотдачи ВНЙИнефти за содействие в выполнении работы. 

Подобные работы
Подюк Василий Григорьевич
Методы добычи углеводородов из газоконденсатных месторождений в условиях аномально низких пластовых давлений
Ле Дык Хоа 0
Обоснование и выбор параметров способов поддержания подземных горных выработок в условиях угольных месторождений СРВ
Маджумдер Сурджо Кинкар
Обоснование и выбор технологических схем шахт и их параметров для условий подземной разработки угольных месторождений Народной Республики Бангладеш
Андрейко Сергей Семенович
Разработка методов регионального и локального прогнозирования выбросоопасных зон для условий месторождения калийных солей
Фан Зуй Тьян 0
Разработка технологических схем выемки угля в условиях месторождений Вьетнама
Бейлин Евгений Львович
Проявления первичных осадок труднообрушающихся кровель и снижение их воздействия на очистные забои (в условиях Буланашского месторождения)
Экгардт Виктор Иванович
Организация добычи, переработки и использования ресурсов Воркутского угольного месторождения в условиях новой энергетической политики
Красовский Александр Николаевич
Разработка метода прогноза возможных сдвижений и деформаций земной поверхности над горизонтальными выработками (для условий Яковлевского месторождения КМА)
Иванова Наталья Владимировна
Системный анализ и программно-информационное обеспечение процесса разработки месторождений в неизотермических условиях
Заровняев Борис Николаевич
Повышение эффективности использования взрывных скважин в условиях островной многолетней мерзлоты (на примере Нерюнгринского месторождения)

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net