ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение мицеллярных растворов (МР) для повышения нефтеотдачи из "Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи пластов" С точки зрения разработки нефтяных месторождений, технологаи мицеллярного воздействия на пласт применяют при площадном и линейном однорядном заводнении. Многорядные системы расстановки скважин не пригодны для применения этого метода в силу нерационального расхода дорогостоящего вытесняющего агента. Основное назначение применения МР - повышение коэффициента вытеснения. Для повышения охвата пласта рекомендуется закачивать последовательно в пласт МР и полимерные растворы. [c.51] В механизме вытеснения нефти из однородного пласта велика роль трех параметров на границе раздела фаз поверхностное натяжение вязкость на границе раздела заряд на границе раздела фаз. Краевой угол смачивания играет не менее важную роль. [c.51] Нетрудно заметить, что капиллярное число по своему физическому смыслу является обратной величиной параметра уравнение (2.1.) и представляет собой соотношение вязкостных и поверхностных сил. [c.51] Движущаяся зона слившихся капель нефти сливается с все большим числом нефтяных ганглий, и происходит дальнейшее вытеснение остатка нефти по шнурковым каналам в направлении эксплуатационных скважин. Для получения гидродинамически стабильной системы (для предотвращения вязкостной неустойчивости) необходимо, чтобы вслед за мицеллярным раствором двигался раствор полимера с управляемой подвижностью. [c.52] Для условий вытеснения нефти из пласта водой величина капиллярного числа примерно равна Ю . В этом случае капиллярные силы препятствуют продвижению капелек нефти через сужение пор. [c.52] Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) -важнейший параметр мицеллярных растворов. Учитывая важность этой величины и встречающееся иногда неправильное ее толкование, мы обсудим этот вопрос более подробно. В целом рекомендации основаны на ранних работах Хартли, который сопоставил ряд противоречивых точек зрения. Многие исследователи отмечали, что образование мицелл начинается или становится заметным выше некоторой области концентрации. [c.54] Поверхностно-активные вещества в растворах часто образуют коллоидные ассоциаты, т е. они имеют тенденцию образовывать мицеллы - агрегаты из длинноцепочечных дифильных молекул или ионов ПАВ, образующиеся самопроизвольно в их растворах при определенной концентрации, зависящей от природы полярной группы и особенно от длины цепи молекулы. Существует сравнительно узкая область концентраций, ниже которой мицеллы практически не образуются, тогда как при более высокой концентрации добавленное ПАВ образует мицеллы. ККМ, определяется как концентрация ПАВ, при которой в его растворе возникает большое число мицелл, находящихся в термодинамическом равновесии с молекулами (ионами) индивидуальных ПАВ. При концентращга ПАВ выше ККМ резко изменяется ряд свойств раствора. [c.54] ККМ - одна из наиболее легко определяемых и полезных количественных характеристик водных растворов ПАВ с гибкими цепями. Эта величина имеет ряд приложений в термодинамике мицеллообразования и используется при описании свойств мрщелляр-ных растворов. Почти все эти приложения основаны на представлении о ККМ как критической, пороговой величине. [c.54] Мицеллы представляют собой сферические агрегаты молекул ПАВ, содержащие от 20 до 100 молекул. Образование мицелл в водном растворе приводит к возникновению в водной фазе локальных неполярных сред. Любые растворимые в нефти вещества, такие, как краски, пигменты или неполярные масла, могут растворяться в мицеллах. Используя ионные и неионогенные ПАВ, можно получать смешанные мицеллы, которые часто больше по размерам и числу молекул в мицелле. Если раствор ПАВ содержит поверхностноактивный полимер, на поверхности раздела образуется смешанная адсорбционная пленка полимера и ПАВ. Взаимодействие полимер -ПАВ может происходить и на поверхности мицелл. Когда такие мицеллярные растворы нагнетаются в нефтяной пласт, происходит растворение нефти в мицеллах. [c.55] Молекулы ПАВ можно рассматривать как строительные блоки. Простым повышением концентрации ПАВ в воде можно получать различные типы структур из молекул ПАВ. Сферические мицеллы превращаются в цилиндрические. При дальнейшем повышении концентрации происходит сначала гексагональная упаковка цилиндров из молекул ПАВ, а потом образуются слоистые структуры. Если продолжить прибавление ПАВ, слоистые структуры превращаются в гексагональную упаковку цилиндров воды. Добавляя масло или спирт с короткой цепью, такие цилиндры, состоящие из молекул воды, можно превратить в микроэмульсию воды в масле. Переход одной структуры в другую можно вызвать, изменяя физикохимические условия, такие, как температура и pH, или прибавляя к раствору ПАВ одно- или двухвалентные катионы. Поведение композиций с участием ПАВ, содержащих такие структуры, при их пропускании через пористую среду, детально не исследовано. [c.55] Показано, что наиболее эффективно понижают поверхностное натяжение нефтяные сульфонаты с эквивалентным распределением массы, близким или симметричным относительно среднего значения. Минимальное поверхностное натяжение может быть получено регулированием содержания электролита в водной фазе. Было показано, что в повышении поверхностной активности сульфонатов нефти хлорид натрия более эффективен, чем сульфат, карбонат или триполифосфат натрия. Отмечается, что для получения низких межфазных натяжений различные типы нефтей требуют различные отимальные концентрации электролита и различных эквивалентных масс нефтяных сульфонатов. [c.56] Вернуться к основной статье