ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ) для увеличения нефтеотдачи пластов из "Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи пластов" Технологаи, использующие ПАВ для повышения эффективности заводнения, могут быть разбиты условно на три группы. К первой группе относятся процессы, в которых нагнетается раствор, содержащий низкую концентрацию ПАВ (0,05 - 1,00% вес). В этих технологиях предлагается применять, в основном, неионогенные ПАВ типа оксиэтилированных алкилфенолов. [c.35] Ко второй группе относятся процессы, в которых в пласт нагнетается раствор, содержащий сравнительно низкую концентрацию ПАВ в виде мицеллярного раствора. В этих технологиях чаще всего рекомендуется использовать нефтяные сульфонаты концентрацией от 1 до 5% вес. [c.35] В третьей группе технологий используется относительно высокая концентрация ПАВ. Закачиваемая в пласт жидкость состоит из трех и более компонентов и образует микроэмульсию. Основными компонентами микроэмульсии являются углеводород, ПАВ, вода, спирты (чаще всего жирные спирты) и соль. Объем закачиваемых в пласт мицеллярных растворов или микроэмульсий составляет 3 -10% от объема пор пласта. [c.35] В данном разделе описываются технологии, относящиеся к первой группе. Однако до настоящего времени отсутствуют достаточно убедительные доказательства экономической целесообразности применения растворов неионогенных ПАВ в указанных концентрациях. [c.35] Результаты лабораторных исследований оказались весьма противоречивыми, а проведенные промысловые испытания не дали однозначного ответа из-за трудности интерпретации полученных данных. Противоречивость результатов лабораторных исследований различных авторов является следствием отсутствия подобия при моделировании ими изучаемого процесса. [c.35] Анализ многочисленных исследований по вытеснению нефти из однородных по проницаемости пластов показывает, что различные ПАВ ведут себя по-разному, и что для каждого пласта следует выбирать соответствующее поверхностно-активное вещество. [c.35] Некоторые исследователи считают основным критерием эффективности применения растворов ПАВ их способность отмывать нефть с поверхности скелета пласта. Нефтеотмывающая способность ПАВ является очень важным, но далеко не единственным и в некоторых случаях не самым главным требованием, предъявляемым к реагентам. [c.36] Наиболее полно теория отмыва и вьггеснения нефти водными растворами ПАВ изложена в работах Бабаляна Г. А. и его сотрудников [5-9]. Некоторые положения этой теории довольно спорны и в последующем были опровергнуты многими исследователями. Вместе с тем, считаем целесообразным изложить основные положения теории Бабаляна Г.А., которая доминировала в СССР длительное время (с начала 50-х г. и до конца 70-х). Ниже изложены в сжатой конспективной форме основные положения данной теории. [c.36] При добавке к воде неионогенных ПАВ типа оксиэтилирован-ных алкилфенолов концентрацией 0,05% (ОП-10 и КАУФЭ14) пленка угленосной нефти на стеклянной пластинке разрывается. Разрыв сопровождается вначале постепенным неравномерным утончением пленки на поверхности стекла. Неравномерное утончение приводит к очаговым разрывам пленки на стекле и образованию на поверхности его капель различного размера. [c.37] в соответствии с теорией Бабаляна Г. А., отмьггые от твердой поверхности пленки нефти продвигаются по пласту под действием приложенного градиента давления. В этом случае скорость вытеснения определяется только размерами капли. Чем меньше ее диаметр, тем с большей скоростью она перемещается в норовом пространстве и, в соответствии с этим, тем меньше скорость проскальзывания воды относительно капли и, следовательно, расход воды на вытеснение одного и того же количества диспергированной нефти. [c.37] Все то, что было сказано относительно вытеснения свободных капель нефти водой, в равной мере относится и к вытеснению свободных капель воды нефтью или капель нефти и воды газом и, наоборот, вытеснению пузырьков газа. [c.38] Приведенные выводы показывают, что для возможно более полного вытеснения свободных капель воды нефтью или свободных капель нефти водой и для ускорения процесса вытеснения целесообразно возможно больше снизить поверхностное натяжение на границе жидкостей. [c.38] Однако низкое поверхностное натяжение (по мнению Бабаляна и его учеников) будет приводить к образованию капель малых размеров, а прочность (высокая вязкость) структуры адсорбционных слоев, -обеспечивать полную стабилизацию малых капелек нефти в воде, т. е. их устойчивость по отношению к коалесценции и невозможность обращения фаз, что облегчит вытеснение нефти. [c.38] Таким образом, можно подобрать такие водорастворимые ПАВ, которые уменьшают размеры свободных и прилипших капель, прочность прилипания последних к твердой поверхности и капиллярное давление в каплях, а также способствуют разрыву пленки нефти водой и капиллярной пропитке ее в нефтенасыщенную пористую среду. Все это улучшает показатели процесса вытеснения нефти водой уменьшаются время вытеснения и расход воды на вьттеснение, и увеличивается нефтеотдача. [c.38] Роль ПАВ в процессах вытеснения нефти заключается главным образом в изменении величины и характера капиллярных сил вследствие изменения условий смачиваемости и значений межфазного натяжения в системе вода-нефть-порода . Кроме того, ПАВ могут воздействовать не только на процессы диспергирования, но и на процессы коалесценции в пористой среде, что приводит к изменению фазовых проницаемостей и структуры потока в целом. [c.39] Идея применения растворов ПАВ, прежде всего, предполагала изменение капиллярных сил на фронте вытеснения. Между тем, вследствие отставания фронта ПАВ от фронта вытеснения, обусловленного адсорбционными процессами и образованием вала погребенной воды, их действие может проявиться лишь на остаточной нефтенасыщенности. Богатый экспериментальный материал, полученный различными исследователями, показывает, что добавки ПАВ к закачиваемой воде при концентрации 0,05-1,0% приводят к незначительному уменьшению остаточной нефти в линейных моделях пласта. В большинстве случаев применение ПАВ увеличивает коэффициент вытеснения менее чем на 6% по сравнению с обычным заводнением. [c.39] Опыты показали, что вытеснение нефти раствором ОП-10 приводит к увеличению конечной нефтеотдачи в среднем на 1,1%. Нефтеотдача, определенная методом экстракции образцов, отобранных в средней части пласта, оказалась на 1,3% выше в случае применения ОП-10 по сравнению с вытеснением водой. [c.40] Использование растворов ПАВ снимает концевые эффекты, что выражается в резком снижении остаточной нефтенасыщенности на входном конце образца и некотором увеличении на выходном. Качественно аналогичный эффект влияния ПАВ на концевые эффекты отмечен также Мунганом [164-166]. [c.40] Безводная нефтеотдача с ростом параметра вначале растет, при некотором оптимальном значении л = достигает максимальной величины, а затем падает. В области малых значений параметра преобладающее влияние оказывают гидродинамические силы. Вода прорывается по высокопроницаемым слоям, оставляя целики нефти в низко- проницаемых прослоях и включениях. При малых скоростях вытеснения TtJ возрастает роль капиллярных сил, что приводит к опережающему движению воды по малопроницаемым слоям. [c.41] Вернуться к основной статье