Cтраница 3
H. Я. Схема ионной мицеллы п водном растворе. [31] |
Сферические мицеллы образуются в растворе при концентрациях, близких к ККМ. При увеличении концентрации ПАВ ми-целлярный раствор проходит ряд равновесных состояний, характеризуемых определенным числом агрегации, размером и формой мицелл. [32]
Растворимость нефти в воде при обычных температурах ничтожна, но при температуре больше 200 С резко возрастает. Жидкие УВ и гетероатомные соединения легче образуют в воде ми-целлярный раствор. Растворимость индивидуальных УВ повышается в ряду: алканы-цикланы-арены-смолы. Растворимость УВ в воде снижается с ростом ее минерализации. Нефть хорошо растворяется в углеводородном природном газе. [33]
Фазовая диаграмма раствора МПАВ в области точки Крафта. [34] |
Истолкование этой диаграммы основано на представлениях двухфазной модели мицеллообразования, согласно которой мицеллы рассматриваются как жидкие частицы коллоидной микрофазы, а мономерное ПАВ подобно пару. Пунктиром обозначена кривая метастабильного существования мицелл, которое реализуется при переохлаждении ми-целлярных растворов ПАВ. [35]
При смешивании мицеллярного раствора с водой происходит перераспределение изопропилового спирта ( содетергента) между водной фазой мицеллярного раствора и контактирующей с ним водой, что может привести к разложению, расслаиванию мицеллярного раствора. В связи с этим в предоторочку и в первую порцию раствора полимера добавляют изопропиловый спирт в концентрации, равной его концентрации в ми-целлярном растворе. Целью применения такой технологии мицеллярного заводнения является создание благоприятных условий для сохранения целостности оторочки мицеллярного раствора. [36]
О результатах процесса судили на основании анализа насыщенности кернов, отобранных из специально пробуренных по завершению закачки оценочных скважин. Несмотря на довольно высокую эффективность вытеснения нефти вблизи нагнетательных скважин, объемы дополнительной добычи были невелики из-за того, что малоразмерные оторочки буферной жидкости не смогли предохранить оторочки ми-целлярного раствора от разрушения более подвижной проталкивающей водой, вследствие чего основное количество вытесненной первоначально нефти оставалось в пласте. [37]
При вскрытии пластов на водных растворах и эксплуатации обводненных скважин неизбежно ухудшается состояние призабой-ной зоны пласта - возникают водяная блокада, засорение глиной, отложениями солей, смол, асфальте-нов и пр. Для увеличения приемистости нагнетательных и дебита эксплуатационных скважин в настоящее время применяются различные способы воздействия на призабойные зоны скважин - гидравлический разрыв пластов, кислотные обработки и др. В США была проверена также возможность применения ми-целлярных растворов для обработки призабойных зон пластов с целью восстановления их продуктивности. Интерес к мицеллярным растворам как агентам для обработки призабойных зон обусловливался также большой их стоимостью, сдерживавшей широкое применение их для увеличения нефтеотдачи пластов. [38]
Из рассмотренных аспектов механизма вытеснения нефти из заводненных пластов мицеллярными растворами в реальных условиях следует очень важный практический вывод. Эффективность всего процесса извлечения остаточной нефти мицеллярными растворами будет зависеть в основном от того, насколько полно будет вытесняться пластовая соленая вода, содержащая соли кальция и магния, и в какой степени эта вода будет изменять свойства ми-целлярного раствора ( обращение фаз, повышение вязкости) и буфера подвижности. Очевидно, при реализации процессов извлечения нефти из заводненных пластов с помощью мицеллярных растворов необходимо добиваться того, чтобы между раствором и водой межфазное натяжение стремилось к нулю ( раствор типа II), а до оторочки раствора и буфера подвижности доходило как можно меньше пластовой воды, особенно содержащей соли кальция и магния. [39]
Эти представления нашли полное подтверждение в серии экспериментальных исследований Щукина, Кочановой, А. Аналогичные работы бурно развиваются скандинавской школой ( Сте-ниус, Даниэльссон, Линдман), в США ( Фриберг, Чэн, Ша, Уэйд), Японии ( Шинода) и др., что обусловлено, кроме исключительной практической важности применения таких микроэмульсий ( ми-целлярных растворов) для повышения степени извлечения нефти из пластов, также и совершенствованием экспериментальных методов измерения низких межфазных натяжений ( до 10 - 3 дин / см и ниже); наряду с прецизионными вариантами сталагмометра и метода лежачей капли здесь особенно эффективно используется теперь метод вращающейся капли. [40]
Влияние содержания солей в воде и молекулярного веса суль-фоната на свойства ми-целлярного раствора. [41] |
Другие соли, включая бертолетову соль, сульфат натрия, хлорид лития, йодистый натрий и сульфат аммония, не имеют каких-либо преимуществ перед хлористым натрием и добавление их к воде не приводит к существенным изменениям стабильности раствора. Однако их использование в некоторых конкретных случаях позволяет придать раствору свойства, способствующие улучшению процесса вытеснения. Так, например, бертолетову соль применяют в ми-целлярных растворах в тех случаях, когда необходимо избежать разрушения водочувствительных разбухающих глин в пласте. Эта соль совместима с мицел-лярным раствором и предотвращает снижение проницаемости пластов, вызванное разрушением и дисперсией глины в пористой среде. [42]
Зависимость доли вытесненной нефти от размера оторочки мицеллярного раствора с большим содержанием воды ( испытание Хенри S. [43] |
Среднюю яефтенасыщенность для цилиндров находили по ана-пизу кернов. В соответствии с эисунком можно считать, например, что оторочка ми-целлярного раствора размером 5 % от объема пор может вытеснить из пласта 64 % остаточной нефти. Если принять исходную остаточную нефтенасыщен-юсть пласта 40 %, то можно рассчитывать, что 1 м3 лицеллярного раствора вытеснит примерно около 5 м3 пластовой нефти. [44]
Мицеллы влияют, однако, не только на активность ионов водорода и, таким образом, на р / С, но и на коэффициенты активности индикатора IB и его сопряженной кислоты IA - Последующее изучение влияния мицеллы на функции кислотности Н0 и Ян с использованием в качестве индикаторов Гаммета ( Я0) л-нитро-анилина и 1-амино - 4-нитронафталина и в качестве индикатора на Як N-три-л - анизилметанола показало, что ДДС увеличивает - Ян на 2 5 ед. БЦТА уменьшает Як на 1 4 ед. Значение этих результатов состоит в том, что они показывают невозможность непосредственного определения протонодонорной способности или кислотности в ми-целлярных растворах с помощью индикаторов, поскольку нельзя пренебречь влиянием мицелл на отношение коэффициентов активности двух форм индикатора. [45]