Мицеллярные растворы

Вытеснение нефти мицеллярными растворами — веществами с очень низкими значениями межфазного натяжения на границе с нефтью и водой — один из перспективных методов воздействия на пласт. Этот метод может дать наибольший эффект но сравнению с другими мерами при извлечении оставшейся в пласте после обычного заводнения нефти [31, 33]. Некоторые специалисты считают, что это единственная возможность возобновить эффективную разработку полностью обводненных месторождений. [c.185]

Концентрация ПАВ, при которой в растворе появляются мицеллы, называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ) или точкой Крафта. В этой точке на диаграмме состояния (рис. 108) линия равновесия концентрация — температура (молекулярная растворимость) раздваивается на линию фазового перехода макрофаза ПАВ — мицеллы и на линию, отделяющую мицеллярный раствор от молекулярного. Величина ККМ любого ПАВ как показателя свойства самих мицеллярных растворов сильно зависит от присутствия электролитов и других веществ, природы растворителя, наличия солюбилизирующейся составляющей и т. д. Показатель ККМ — один из важнейших и для мицеллярных растворов, [c.186]

Рис. 111. Вязкость мицеллярных растворов с различным содержанием воды при температурах, °С

Рис. 109. Влияние содержания солей в воде и молекулярного веса сульфоната на свойства мицеллярного раствора

Главная особенность мицеллярных растворов — способность к солюбилизации, т. е. к самопроизвольному растворению веществ, в обычных условиях нерастворимых в данном растворителе. Например, нефть становится растворимой в мицеллярной системе вода — ПАВ, хотя, обычно нефть не растворяется в воде и в истинном водном растворе ПАВ. [c.186]

Особенности образования мицеллярных растворов моюще- [c.212]

Поверхностно-активные вещества имеют две особенности поверхностную активность и способность образовывать мицеллы. В наибольшей степени образованию мицеллярных растворов способствуют ПАВ-стабилиза-торы эмульсий и пен. Эти ПАВ называют часто мицеллообразующими или коллоидными. В результате увеличения концентрации ПАВ в растворителе (воде или углеводородах) достигается предел истинной, т. е. молекулярной, растворимости. Если обычные вещества после достижения предельной концентрации выделяются в виде отдельной макрофазы (жидкости или [c.185]

В общих чертах эмульсионная полимеризация, вероятно, протекает так, как это впервые представил Гаркинс [66] и как показано па рис. 4. Вначале эмульсионной полимеризации, когда система обычно состоит из мономера, воды, мыла (или другого поверхностно-активного вещества) и водорастворимого инициатора реакции (нанример, персульфата калия), мыло существует главным образом в виде мицеллярного раствора (т. е. небольших грунн анионов жирных кислот, окруженных облаком нейтрализующих катионов), а мономер находится преимущественно в виде мелких капелек, но частично также растворенных в мицеллах мыла. Короче говоря, надо предполагать, что это такая же система, какая обычно получается, когда любая не растворимая в воде органическая жидкость, уравновешивается раствором поверхностно-активного вещества выше критической концентрации образования мицелл [78]. [c.131]

Закачка мицеллярных растворов. ................1,1 [c.64]

Нейтрализующее действие, однако, само по себе не обеспечивает эффективной работы масла, так как образующиеся соли обладают невысокой стабильностью и постепенно выпадают в осадок, повышая загрязненность узлов и деталей двигателя. В связи с этим большое значение с энергетической точки зрения, как отмечалось выше, приобретают процессы, протекающие на границе раздела между молекулами моюще-диспергирующих присадок и твердой фазой (металлической поверхностью, продуктами углеродистого происхождения). Интенсивность указанных процессов в значительной степени зависит от характера раствора, образуемого моюще-диспергирующими присадками. Известно, например, что молекулы присадок данного типа в процессе растворения склонны к образованию мицеллярных растворов. В свою очередь, склонность к мицеллообразованию, а также строение мицелл моющих присадок зависят от типа присадки, ее концентрации, температуры, присутствия в системе других продуктов[216]. Предполагается наличие сферических, пластинчатых, эллипсоидальных и цилиндрических мицелл [225]. По предварительным данным в мицеллах могут содержаться от 10 до 1000 молекул. [c.212]

Использование мицеллярных растворов [c.185]

Ill группа способом химического и физико-химического воздействия на пласт включает в себя методы закачки микроэмульсий, называемых мицеллярными растворами мицеллярное заводнение мицеллярно-поли-мерное заводнение. [c.58]

Для примера в табл. 46 приведены составы (%) устойчивых мицеллярных растворов, примененных в конкретных испытаниях [31]. [c.187]

Но мицеллярные растворы можно применять и при первичном воздействии на пласт, т. е. как вторичный метод добычи нефти [33]. [c.185]

Рис. ИЗ. Изменение нефтенасыщенности при закачке мицеллярного раствора в линейную модель пласта (по данным Д. П. Забродина).

Из приведенных данных не следует, что устойчивые мицеллярные растворы с заданной внешней (или внутренней) фазой могут быть получены при любых концентрациях компонентов в пределах данного диапазона. Возможный диапазон изменения содержания отдельных составляющих снижается, если выделить отдельные классы мицеллярных растворов (табл. 45). [c.187]

Например, изотерма (рис. ПО) мицеллярного раствора, содержащего в безводной части 76 % пентана, 19 % сульфоната и 5 % изопропилового спирта, качественно схожа с подобной изотермой для водонефтяных эмульсий. [c.189]

Электролит — хлорид натрия, сульфат аммония или какую-либо другую соль — обычно добавляют для изменения вязкости мицеллярного раствора. [c.187]

Наиболее важные свойства мицеллярных растворов вязкость, плотность и устойчивость. [c.188]

Содержание двух основных компонентов мицеллярного раствора (вода и углеводороды) может меняться в весьма широких пределах. [c.187]

Устойчивость. Приготовленный на поверхности мицеллярный раствор — термодинамически устойчивая система. Но при движении его в промысловых коммуникациях, скважине и пласте могут изменяться температура и состав как отдельных компонентов, так и раствора в целом. Если изменения находятся в пределах допустимого, то мицеллярный раствор сохраняет свою устойчивость либо претерпевает инверсию, т. е. изменяет внешнюю фазу. Например, часто при увеличении содержания воды при определенной концентрации наступает инверсия и раствор переходит от прозрачного с внешней углеводородной фазой, к слегка мутному, с внешней водной фазой. При этом новая система — также устойчивый мицеллярный раствор. [c.188]

Компоненты Раствор с внешней углеводородной фазой и с малым содержанием воды. Раствор с внешней углеводородной фазой н с высоким содержанием воды, % Мицеллярный раствор с внешней водородной фазой, [c.187]

Увеличение температуры сужает границы допустимой концентрации солей в водной фазе, т. е. с ростом температуры устойчивость мицеллярных растворов в определенных условиях падает. При температуре 65 °С и выше мицеллярные растворы неустойчивы или находятся в двухфазном состоянии [31]. [c.189]

Рис. по. Зависимость вязкости мицеллярного раствора от содержания воды [c.190]

Вязкость. От вязкости раствора в значительной степени зависит эффективность воздействия на пласт, в частности коэффициент охвата, а также технология транспортирования и закачки. Вязкость мицеллярных растворов зависит от температуры и состава. Влияние обводненности носит специфический характер, и для различных типов растворов это влияние различно. [c.189]

Жидкости и газы, насыщающие нефтегазоконденсатные пласты, представляют собой смеси углеводородных, а также неуглеводородных компонентов, некоторые из которых способны растворяться в углеводородных смесях. При определенных режимах разработки нефтяных и нефтегазоконденсатных месторождений в пласте возникает многофазное течение сложной многокомпонентной смеси, при котором между движущимися с различными скоростями фазами осуществляется интенсивный массообмен. Переход отдельных компонентов из одной фазы в другую влечет за собой изменение составов и физических свойств фильтрующихся фаз. Такие процессы происходят, например, при движении газированной нефти и вытеснении ее водой или газом, при разработке месторождений сложного комйонентногс ( ава (в частности, с большим содержанием неуглеводородных компонентов), при вытеснении нефти оторочками активной примеси (полимерными, щелочными и мицеллярными растворами различными жидкими и газообразными растворителями). Основой для расчета таких процессов служит теория многофазной многокомпонентной фильтрации, интенсивно развивающаяся в последние годы. Вместе с тем заметим, что область ее применения шире, чем здесь указано, и эта теория имеет важное общенаучное значение. [c.252]

Дальнейшее развитие описанных представлений нашло отражение в работах других исследователей. Так, принимается, что вокруг капель эмульсии мономеров спонтанно образуются ультрамикроэмульсии, размер которых близок к размеру частиц латекса. Эти ультрамикроэмульсии рассматриваются как мицеллярные растворы с солюбилизацией воды — жидкокристаллическая мезо-фаза в системе эмульгатор — вода — мономер. Наличие их на поверхности раздела фаз обусловливает существование структурно-механического барьера стабилизации эмульсий. Считается, что капли ультрамикроэмульсий являются зоной протекания реакции полимеризации [26]. [c.147]

Плотность мицеллярных растворов зависит от плотности составляющих компонентов и их содержания. С увеличением содержания воды плотность раствора повышается практически по линейному закону. [c.189]

Рис. 112. Изотермы вязкости мицеллярных растворов, отличающихся в основном типом ПАВ [45]

В состав мицеллярных растворов, применяемых для повышения нефтеотдачи пластов, помимо воды, углеводородных соединений и ПАВ, обычно входят электролит и содтергент. [c.187]

Номер мицеллярного раствора Содержание солей в воде, г/л Вязкость. Па С Прозрачность Стабильность [c.191]

На фронте оторочки мицеллярный раствор соприкасается лишь с небольшим количеством вытесняемых воды и нефти. Большая часть движущейся нефти не контактирует с мицеллярным раствором. [c.192]

Данное явление можно проследить на графиках, приведенных на рис. 4.2. Действительно, для НПАВ, адсорбирующихся меньше всего (имеющих минимальную величину Сккм) значение Ло составляет 1,1—1,2 см при Со=1% (кривая 1 на рис. 4.2,6). Для АПАВ при той же концентрации смачивающего раствора ко = = 0,9 см. И, наконец, для катионных ПАВ (КПАВ), которые сорбируются на торфе из мицеллярных растворов в количестве до 40% (масс.), /го = 0,1 см. В целом, при использовании растворов АПАВ и НПАВ с концентрацией 1—2% скорость капиллярной пропитки торфа при = 9—12% увеличивается в 100—1000 раз по сравнению с чистой водой. Однако с ростом влажности материала эффект от применения ПАВ снижается, так как материал становится более гидрофильным. [c.71]

Сульфат натрия, хлорид лития, сульфат аммония, иодистый натрий, бертоллетова соль не приводят к существенному ухудшению устойчивости мицеллярного раствора [31]. Вместе с тем отрицательное влияние соли на устойчивость системы возрастает с повышением обводненности раствора (44]. Максимально допустимая концентрация соли при обводненности 20, 50 и более 60 % составляет соответственно 12—15, 8—10, 2—5 г/л, а в мицеллярные растворы с обводненностью 90 % можно добавлять лишь небольшое количество солей. При высокой минерализации (более 5 %) воды мицеллярные растворы на основе обычных ПАВ (нефтяных сульфонатов) становятся неустойчивыми. Здесь необходимы ПАВ другого типа, например, алкилфенолы [31]. [c.189]

Коллоидные растворы представляют собой гетерогенную (двухфазную) систему, в которой одной фазой является коллоидно-раздробленное вещество (дисперсная фаза), другой — растворитель (дисперсионная среда). Коллоидное состояние вещества характеризуется определенной степенью раздробления этого вещества. В коллоидных растворах частицы представляют собой скопления многих молекул, составляющие целые агрегаты — мицеллы. Коллоидные растворы аэ.гъгваж) мицеллярными золями, а их водные растворы — гидрозолями. Для получения мицеллярных растворов и их длительного существования требуются некоторые непременные условия наличие двух взаимно нерастворимых компонентов и достижение коллоидной степени дисперсности вещества дисперсной фазы (размалывание, растирание, распыление и другие механические приемы дробления вещества). [c.34]

Однако в некоторых условиях мицеллярные растворы теряют свою устойчивость. Особенно заметно влияние солей [31]. Из рис. 109 видно, что стабильность растворов (мицеллярный концентрат 65 мае. % керосина, 28 мае. % нефтяного сульфоната, 7 мае. % спирта (5 1 Веллайд 320 сивушное масло) мицеллярный раствор 50 об. % мицеллярного кон- [c.188]

Механизм растворения в мицеллярном растворе при этом заключается в том, что макроскопические капельки нефти смещаются в центр мицелл, образуя так называемые разбухщие мицеллы. В таких системах внешней фазой служит вода. При определенных условиях, когда концентрация углеводородной составляющей велика, образуются мицеллярные растворы с внещней углеводородной фазой. Микроскопические частицы воды в таких растворах располагаются внутри разбухших мицелл. Именно способностью мицелл разбухать можно объяснить широкий диапазон в размерах мицелл —от 10—102 [22] до 10—10 нм [31]. [c.186]

Весьма существенно влияют на вязкость содержание и тип солей и ПАВ. Даже незначительное увеличение количества солей в водной фазе может в несколько раз снизить вязкость мицеллярного раствора (табл. 48). В больщинстве случаев в связи с этим растворы, приготовленные на сла-бомйнерализованной воде, не могут быть поданы в пласт. [c.189]

Обычно мицеллярный раствор используют в форме оторочки. При заводнении пластов с оторочкой мицеллярного раствора возможно увели-ченпе и коэффициента вытеснения, и коэффициента охвата. Это объясняется небольшим межфазным натяжением на поверхности раздела между раствором и вытесняемой нефтью, а также повышенной вязкостью вытесняющей жидкости. [c.191]

Вытесняемая нефть накапливается в передней части движущегося водопефтяного вала. Перед ним движется только вода, если перед мицеллярным воздействием добывающие скважины были полностью обводнены, или в них поступала обводненная нефть с высоким содержанием воды. За водонефтяным валом движутся мицеллярный раствор и проталкивающая жидкость. Нефтенасыщенность за мицеллярным раствором и проталкивающим агентом минимальна, а при оптимальных условиях вытеснения близка к нулю (рис. 113). На моделях, представляющих собой линейные [c.191]

Для мицеллярного раствора, в качестве безводной части имеющего так называемый концентрат Веллайд-220 (65 % керосина, 28 % нефтяного сульфоната, 7 % спирта), вязкость меняется в гораздо меньшей степени с изменением содержания воды. В этом случае абсолютное значение вязкости ниже, а в интервале обводненности 50—80 % она практически постоянна (рис. 111). [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология