Способ выделения монокарбоновых кислот из щелочного стока производства капролактама. Успехи современного естествознания Щелочные стоки производства капролактама

Пластифицирующая и воздухововлекающая добавка для
строительных цементных растворов и бетонов. Применяется в качестве компонента цементных смесей для улучшения технологических показателей бетонов и растворов в конструкциях монолитных полов, перекрытий, стяжек, при изготовлении сложных и ответственных монолитных конструкций и изделий.

Любая цементная смесь, будь то раствор или бетон, требует затворения её водой. Реальная водопотребность цемента, т.е. количество воды,
которое необходимо ему для гидратации, составляет около 15%.

Однако есть ещё одно необходимое требование - подвижность растворной/бетонной смеси. При водоцементном отношении (В/Ц=15%) она окажется

очень жёсткой, практчески «сухой»: её ни уложить, ни разровнять, тем более, не залить в опалубку.

Чтобы цементная смесь стала подвижной, в неё добавляют около 30% воды (В/Ц=30%). При твердении такого раствора или бетона часть воды расходуется на гидратацию цемента, остальная часть - почти половина -
испаряется или уходит по капиллярам, оставляя после себя слои, пронизанные сообщающимися порами, вызывая дополнительную усадку бетона и трещины.

Это особенно критично для конструкций с большими линейными размерами, например бетонных стяжек в конструкциях полов или монолитных фундаментов. Через эти поры в толщу бетона/раствора постепенно проникает вода и при замерзании разрушает конструкцию, происходит коррозия арматуры.

Для уменьшения излишков воды в цементные смеси при размешивании добавляют пластификаторы. Эти добавки, разжижая бетон/раствор, позволяют сделать его подвижным и почти «самонивелирующимися» при минимуме избыточной влаги.

Поэтому в толще бетона/раствора не остаётся лишней воды, подлежащей удалению. Сообщающихся пор не образуется. Бетон обретает плотность, монолитность, прочность, значительно уменьшается его усадка, увеличивается трещиностойкость.

Такими преимуществами обладает пластификатор ЩСПК, рекомендуемый для применения в соответствии с ГОСТом 28013–89.

При механическом замешивании цементной смеси ЩСПК способствует вовлечению в раствор микропузырьков воздуха, которые остаются в его

толще в виде закрытых сферических пор и дополнительно повышают трещиностойкость и прочность конструкции на изгиб.

ЩСПК увеличивает морозостойкость бетона в 1,5–2 раза, снижает расход цемента до 8% при сохранении требуемой подвижности и заданной
прочности.

СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ

ЩСПК добавляют в воду затворения или - при механическом помешивании - прямо в смеситель. Необходимо учитывать: если применять ЩСПК, то для получения требуемой подвижности смеси понадобится воды на 20–30% менее обычного. Если применять ЩСПК в штукатурных растворах, наилучшие результаты достигаются в накрывочных верхних слоях за счёт создания плотной, высокопрочной и водостойкой поверхности. Если бетон приготавливается или транспортируется автомиксером, можно добавить ЩСПК прямо в миксер в количестве одной упаковки, около 5 литров или более, по усмотрению мастера.

НОРМЫ РАСХОДА

Оптимальная норма введения ЩСПК в бетоны/растворы составляет 0,3–1,2% от массы цемента, т.е. примерно 100–300 г на 100 кг бетона/раствора. О добавке ЩСПК в миксер - см. концовку предыдущего абзаца.

ХРАНЕНИЕ

Срок хранения 1 год. Температура хранения неограничена.
После оттаивания физико-химические свойства ЩСПК сохраняются. В случае незначительного расслаивания в процессе хранения - перемешать перед применением.

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

ЩСПК негорючая жидкость. Имеет щелочную реакцию. ПО ГОСТу 12.1.007–76 запрещается приём пищи и курение в местах использования ЩСПК. При попадании на открытые участки кожи быстро промыть водой.

УПАКОВКА

Пластиковая бутыль 5,25 л; 70 штук на поддоне.

ЩСПК - щелочной сток производства капролактама, являющийся отходом производства капролактама и представляющий собой водный раствор натриевых солей моно- и дикарбоновых кислот, циклогексанов и циклагексанона. Жидкость коричневого цвета, об-ладающая умеренной токсичностью, с плотностью при 20 °С- 1,1 -1,2 г/см 3 , рН раствора 10-13.

ЩСПК-м - щелочной сток производства капролактама модифицированный, представ-ляющий собой водный раствор натриевых солей моно-и дикарбоновых кислот, плава соды кальцинированной.

СПД-м - продукт, получаемый на основе водорастворимых высоко-кипящих побочных ве-ществ производства изопрена. Представляет собой легкоподвижную, нерасслаивающуюся жидкость от желтого до коричневого цвета.

НЧК - добавка на основе натриевых или кальциевых солей сульфокислот, хорошо раство-рима в воде. Жидкость темно-коричневого цвета, плотность 10%-ного водного раствора 1,023 г/см 3 , 30%-ного- 1,063 г/см 3 .

КЧНР - водный раствор нейтрализованного кислого гудрона. Жидкость темно-коричневого цвета, хорошо растворима в воде, плотность 1,049 г/см 3 .

ГКЖ-10 -прозрачная жидкость от бледно-желтого до коричневого цвета, смешивающаяся с водой во всех соотношениях, плотность 1,19-1,21 г/см 3 .

ГКЖ-11 - прозрачная жидкость от бледно-желтого до коричневого цвета, смешивающаяся с водой во всех соотношениях, плотность 1,19- 1,21 г/см 3 .

ЧСШ - побочный продукт производства целлюлозы, представляет собой раствор сложной смеси органических и неорганических веществ. Содержит едкий натр, карбонат, сульфат, тиосульфат и сульфид натрия, лигнин и продукты его деструкции, сахара и продукты разло-жения гемицеллюлоз, натриевые соли смоляных и жирных кислот.

М 1 - натриевые соли нерастворимых в воде органических кислот. Поставляется в виде пастообразного продукта с содержанием сухих веществ не менее 70% в металлических или деревянных бочках.

Воздухововлекающие

СДО -смола древесная омыленная - пастообразный продукт на основе натриевой соли абие-тиновой кислоты, получаемый омылением термообработанной древесной смолы щелочью Малотоксичен, пожаро- и взрывобезопасен. Отпускная форма - плита в бумажных мешках или вязкий продукт в бочках, транспортируется железнодорожным транспортом в крытых вагонах. Хранится под навесом или в закрытом помещении в крафт-мешках или в бочках. Срок хранения - 12 месяцев.

СНВ, СНВК - смола нейтрализованная воздухововлекающая - добавка на основе натриевых солей абиетиновой кислоты. Коричневый порошок или монолит-глыба, продукты медленно растворимы в воде, малотоксичены, слабогорючи. Поставляется в мешках, в деревянных или стальных бочках емкостью от 50 до 250л. Хранится в закрытых помещениях, исключающих увлажнение продукта. Срок хранения неограничен.

Добавка вводится в бетонную смесь в виде 2.. .5%-ного раствора. Рекомендуемая дозиров-ка добавки 0,005.. .0,05% от массы цемента. При применении в составе комплексных моди-фикаторов СНВ (во избежание коагуляции) вводится отдельно от других добавок.

Введение добавки способствует увеличению прочности бетона при растяжении, повышению трещиностойкости, газо- и водонепроницаемости.

КТП - смесь производных смоляных и жирных кислот, образующихся при выделении тал-лового масла из сульфатного лигнина. Твердый продукт коричневого цвета, содержит около 10% влаги. Хорошо растворим в воде.

ОТП - натриевые соли смоляных и жирных кислот с общей щелочностью 3-10%. Порошок с температурой размягчения около 70°С.

ОП - пастообразный продукт белого цвета, получаемый обработкой моно - и диалкилфе-нолов окисью этилена, либо маслообразная жидкость от светло-желтого до светло-коричне-вого цвета. Растворим в воде.

С - сульфонол относится к пенообразующим добавкам, кратность пены равна 10 для 1%-ного водного раствора, поверхностное натяжение – 20,9·10 -3 Н/м, используется в монолитных бетонных и железобетонных конструкциях с высокой морозостойкостью, легких поризован-ных бетонах, строительных растворах. С - синтетическое мыло, смесь натриевых солей алкилбензолсульфонатов С n Н 2 n+1 С 6 Н 4 SО 3 Nа, где n = 12,.. 18. Белый или светло-желтый поро-шок, хорошо растворимый в воде. Нетоксичен (раздражает верхние дыхательные пути). Отпускная форма - порошок в мешках или 45%-ный раствор. Поставляется железнодорожным транспортом в полиэтиленовых или бумажных мешках, в жидком виде- в цистернах.

Газообразующие

ГКЖ-94 - полимер этилгидросилоксана, образующийся при гидролизе этилдихлорсилана. Содержание активного водорода 1,3 – 1,42%. При применении добавок температура бетон- ной смеси не должна превышть 30оС. Электропрогрев бетона не допускается.

ГКЖ-94М - то же, при содержании активного водорода - 1,76%.

ПГЭН - прозрачная подвижная жидкость, в воде не растворима, образует эмульсию. Кине-матическая вязкость 50%-ного раствора в толуоле при 20°С - 1,6- 2,2 с, при тепловой обработке бетона не рекомендуется.

136-41(ГКЖ-94) и 136-157(ГКЖ-94м) – кремнийорганические жидкости (масло) полигид-росилаксаны, образующиеся при гидролизе этилдихлорсилана, представляют собой бесцвет-ные или светло-желтые нетоксичные, взрывоопасные, горючие, нерастворимые в воде жид-кости с гарантийным сроком хранения до 1 года с момента изготовления при температуре от 0 до 20°С. Под атмосферным воздействием жидкости со временем способны полимеризо-ваться, превращаясь в желеобразный необратимый продукт.

Добавки на основе полигидросилоксанов применяются в виде эмульсий. Приготовление эмульсий довольно сложный процесс, поэтому наиболее надежно пользоваться эмульсиями, приготовленными непосредственно изготовителем исходного продукта, т.к. изготовитель мо-жет подобрать наиболее эффективный стабилизатор для получения стойкой эмульсии. Крем-ний-органические эмульсии могут у разных изготовителей иметь разное товарное название, технические параметры указываются в паспорте на продукт. Кремнийорганические жидкос-ти и эмульсии на их основе обладают гидрофобным (водоотталкивающим) свойством, умен-шая смачиваемость материала водой. С одной стороны, при выделении водорода в щелочной среде происходит дополнительное сцепление полисилоксановых цепей. Эти новообразования, нерастворимые в воде и растворах неорганических веществ, откладываясь в микропорах и капиллярах, в определенной мере затрудняют проникновение в них агрессивных жидкостей. С другой стороны, образовавшиеся органометаллокальцийсилоксаны и кремнийполимеры новых цепей с трехвалентной связью между атомами Si, химически фиксируясь на пверхности цементного камня, гидрофобизуют стенки пор и капилляров благодаря образовaнию гидрофобной пленки. Это повышает стойкость бетона в различных средах, так как адгезия кристаллов солей и льда к гидрофобной поверхности пор снижается. Такие добавки незаменимы для бетонов с высокими требованиями по морозo- и солестойкости, независимо от их состава и вида вяжущего, в том числе и при низких температурах (до минус 60°С); для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, морской воде.

КЭ-30-04 - эмульсия ГКЖ-94 в воде - однородная жидкость белого цвета поставляется 50%-ной концентрации в герметизированной таре вместимостью 20.. .200л с гарантийным сроком хранения в течение 6 месяцев с момента изготовления при положительной температуре не выше 20°С. Транспортируется всеми видами транспорта, обеспечивающими сохранность тары от механических повреждений, попадания атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.

Эмульсия вводится в бетонную смесь с водой затворения разбавленной до 10...25%-ной или 50%-ной концентрации в зависимости от возможностей дозирующих устройств. Перед употреблением продукт тщательно перемешивают. Рекомендуемые дозировки: ГКЖ-94-0,003... 0,1%, ГКЖ -94м -0,01... 0,07% от массы цемента в пересчете на 100%-ную жидкость. Эффективность действия добавок повышается с повышением подвижности смеси и при применении пуццолановых и шлакопортландцемента. Температура готовящейся бетонной смеси с добавками не должна превышать 30°С, поэтому электропрогрев бетона должен быть иск-лючен.

ПАК - алюминиевая пудра, серебристый тонкодисперсный порошок, растворимый в кисло-тах и растворах щелочей, но нерастворимый в воде и органических растворителях, является эффективным газообразователем для получения газобетона.Чрезвычайно пожароопасен. Пудру упаковывают в металлические герметично закрывающиеся банки емкостью 50л и хранят в упаковке предприятия-изготовителя в сухих закрытых помещениях при температуре не выше +35°С. Транспортируют всеми видами крытого транспорта с установкой банок по принципу плотнейшей упаковки, исключающей их перемещение.

В бетонную смесь пудра вводится в виде специально приготовленной пасты (см. «Руководство по изготовлению и применению алюминиевой пасты в качестве газообразователя для ячеистых бетонов», М., НИИЖБ, 1977). Расчетное количество алюминиевой пасты с поверхностно-активным веществом вводят в бетонную смесь с водой затворения. Рекомендуемая дозировка 0,005.. .0,01 % от массы вяжущего. Действие добавки сопровождается выделением водорода. При передозировке возможно снижение прочности бетона. Приготовление

Рассматривается метод щелочного – ПАВ заводнения нефтяных месторождений. Особенность данной технологии заключается в последовательной закачке растворов отходов деревообрабатывающей (лигносульфонаты) и нефтехимической (щелочной сток производства капролактама) промышленности. С экономической точки зрения технология является ресурсосберегающей, поскольку стоимость используемых ингредиентов существенно ниже предлагаемых на рынке ПАВ и щелочных компонентов. Для эффективного применения данной технологии с использованием новых химических реагентов разработана программа экспериментально-теоретических исследований, которая включает: анализ месторождения, отбор пробы нефти, отбор кернов, лабораторные исследования, компьютерное моделирование и оценка эффективности применяемой технологии. Определены численные значения основных параметров: вязкость, нефтенасыщенность, кислотность нефти, проницаемость, обводненность, температура, глинистость, минерализация пластовой воды, которые с высокой вероятностью гарантируют эффективность щелочного заводнения.

нефтедобыча

коэффициент извлечения нефти (КИН)

методы увеличения нефтеотдачи (МУН)

щелочной раствор

поверхностно-активные вещества

межфазное натяжение

кислотное число

коэффициент вытеснения нефти

осадкообразование

лигносульфонаты (ЛСТА)

щелочные стоки производства капролактама (ЩСПК)

1. Боксерман А.А., Мищенко И.Т. Потенциал современных методов повышения нефтеотдачи пластов // Нефть и Капитал. «Технологии ТЭК». – 2006. – № 6 (31). – С. 47–52.

2. Желтов Ю.П. Разработка нефтяных месторождений. – М.: Недра, 1986. – 332 с.

3. Зарубежный опыт применения тепловых, газовых, химических методов повышения нефтеотдачи пластов. – http://www.neftepro.ru/publ/25-1-0-57.

4. Ленченкова Л.Е. Повышение нефтеотдачи пластов физико-химическими методами. – М.: Недра, 1998. – 394 с.

5. Сургучев М.Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов – М.: Недра, 1985. – 308 с.

6. Патент № 2060375 Российской Федерации / Газизов А.Ш.; Клышников С.В.; Галактионова Л.А.; Газизов А.А. «Составы для вытеснения нефти из пласта». Опубл. 20.05.96, Бюл. № 14.

7. Применение современных методов увеличения нефтеотдачи в России: важно не упустить время // Ernst & Young. – 2013. – С 3–6.

Повышение нефтеотдачи актуально как при разработке новых месторождений, так и при эксплуатации старых, даже значительно истощенных. А в условиях, когда колоссальные запасы нефти сосредоточены в длительно разрабатываемых месторождениях, методы повышения нефтеотдачи пластов приобретают первостепенное значение .

В настоящее время заводнение продуктивных пластов с целью интенсификации добычи нефти и повышения коэффициента извлечения нефти (КИН) широко применяется в отечественной и зарубежной практике . Заводнение обеспечивает высокий коэффициент извлечения нефти благодаря двум факторам: поддержание пластового давления на эффективном для разработки месторождения уровне; физическое замещение нефти водой в порах пласта-коллектора. При всех имеющихся достоинствах освоенного нефтедобывающей промышленностью метода заводнения, он тем не менее не обеспечивает необходимую степень извлечения нефти из пластов. Главная причина невозможности достижения полного вытеснения нефти водой из пластов при их заводнении заключается в несмешиваемости вытесняемой и вытесняющей жидкостей, в результате чего образуется поверхность раздела между этими жидкостями и происходит удержание нефти в пористой среде капиллярными силами. Кроме того, неполное вытеснение нефти водой в охваченных заводнением областях пластов обусловлено неоднородным строением коллектора, гидрофобизацией пород-коллекторов вследствие адсорбции тяжелых компонентов нефти на поверхности зерен пород, а также различием свойств вытесняющей и вытесняемой жидкостей, что приводит к появлению гидродинамической неустойчивости контакта нефть - вода . В результате происходит прорыв вытесняющего агента в добывающие скважины, значительное уменьшение коэффициентов вытеснения нефти из пористой среды и охвата пластов дренированием.

Нефть остается в пористой среде пластов, подвергаемых заводнению, в виде пленок на зернах пород и глобул, находящихся в тупиковых порах или местах пористой среды пластов, обойденных водой.

Использование химических реагентов при заводнении позволяет существенно увеличить КИН. Нагнетание щелочей, водных растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ), кислот и других реагентов приводит к изменению свойств пластовой воды и поверхностей раздела между водой, нефтью и горной породой; к уменьшению параметра относительной подвижности и улучшению нефтеотмывающих свойств воды. Например ПАВы спользуются для изменения смачиваемости, могут способствовать образованию эмульсии, уносу, снижению вязкости в объеме фазы и стабилизации дисперсий.

Механизм процесса вытеснения нефти из пластов водным малоконцентрированным раствором ПАВ основан на том, что при этом снижается поверхностное натяжение между нефтью и водой от 35-45 до 7-8,5 мН/м и увеличивается краевой угол смачивания кварцевой пластинки от 18 до 27 г. Следовательно, натяжение смачивания уменьшается в 8-10 раз. Исследования БашНИПИнефть показали, что оптимальной массовой концентрацией неионогенных ПАВ в воде следует считать 0,05-0,1 %. Такой раствор с межфазным натяжением на контакте нефть - вода 7-8 мН/м, как показывают исследования, не может существенно уменьшить остаточную нефтенасыщенность после обычного заводнения пласта, так как капиллярные силы хотя и снижены, но еще достаточно велики, чтобы удержать нефть, окруженную водой в крупных порах. Вытеснение нефти водным малоконцентрированным раствором ПАВ при начальной нефтенасыщенности и сниженном межфазном натяжении приводит к незначительному уменьшению объема нефти, блокированной водой в крупных порах заводненной части пласта. Водные растворы неионогенных ПАВ в этом случае увеличивают коэффициент вытеснения в среднем на 2,5-3 %. Более высокая эффективность вытеснения нефти водным раствором ПАВ при начальной нефтенасыщенности объясняется тем, что сниженное межфазное натяжение между нефтью и раствором ПАВ изменяет в лучшую сторону механизм вытеснения нефти из микрооднородной пористой среды, но недостаточно для продвижения глобул нефти, блокированных в крупных порах водой. По оценкам многих исследователей, водные растворы ПАВ с высоким межфазным натяжением (5-8 мН/м) способны увеличивать конечную нефтеотдачу кварцевых слабоглинизированных пластов не более чем на 2-5 % по сравнению с обычным заводнением, если применять их необходимо с начальной стадии разработки.

Однако у заводнения с химическими реагентами имеются свои недостатки. Самый большой недостаток метода заводнения малоконцентрированными растворами ПАВ заключается в большом межфазном натяжении между нефтью и раствором и высокой адсорбцией химического реагента на породе. Он ставит под сомнение их применение с целью повышения вытесняющей способности воды. Основной недостаток полимерного заводнения заключается в том, что резко снижается продуктивность нагнетательных скважин вследствие резкого роста кажущейся вязкости в призабойных зонах, которую не всегда можно компенсировать повышением давления нагнетания из-за деструкции молекул полимера.

Используя метод щелочного заводнения нефтяных пластов, который основан на взаимодействии щелочей с пластовой нефтью и породой, можно добиться снижения межфазного натяжения на границе раздела фаз нефть - раствор щелочи и увеличения смачиваемости породы водой.

При контакте щелочных растворов с нефтями, особенно активно взаимодействующими с щелочью из-за низкого межфазного натяжения, образуются мелкодисперсные эмульсии типа «нефть в воде», а с малоактивными нефтями - типа «вода в нефти».

Цель исследования. Недостатками метода щелочного заводнения являются очень жесткие критерии применимости его по активности нефти. Минерализация пластовой и закачиваемой воды и большое содержание глин в породе также могут исключать возможность применения метода.

В последние годы начали применять комбинированный метод заводнения, которым является щелочное ПАВ воздействие. Цель закачки такой комбинированной композиции при реализации процесса заводнения состоит в уменьшении остаточной нефтенасыщенности разрабатываемого пласта. Данный вид заводнения сочетает в себе достоинства щелочного заводнения и заводнения с использованием неионогенных ПАВ и сводит к минимуму их недостатки.

Последние двадцать лет лидером в области закачки щелочной композиции является Китай . Данный вид заводнения успешно применялся на основных месторождениях, таких как Дацин и Шэнли. В результате на месторождении Дацин был получен прирост КИН 13 %, а на месторождении Шэнли - 5 %.

Комбинированный метод щелочного заводнения применялся более чем на 30 месторождениях США . В результате данного вида воздействия средний прирост КИН составил 7,5 %.

Основным ограничивающим фактором применения данной технологии является высокая стоимость реагентов. В связи с этим возникает необходимость в исследовании эффективности щелочного заводнения с использованием новых более дешевых компонентов и составов на их основе. В качестве таких реагентов были исследованы лигносульфонаты (ЛСТ) и щелочной сток производства капролактама (ЩСПК) в сочетании с комплексом ПАВ (МЛ-Супер).

Лигносульфонат (ЛСТ) - это природные водорастворимые сульфопроизводные лингина, они образуются в процессе сульфитного способа делингификации древесины. Интерес к лигноусульфонатам, как практический, так и теоретический, обусловлен их высокой поверхностной активностью.

Щелочной сток производства капролактама (ЩСПК) - представляет собой водный раствор натриевых солей кислых побочных продуктов воздушного окисления циклогексана. ЩСПК применяется в стройиндустрии и промышленности строительных материалов, а также в нефтедобыче - для увеличения нефтеотдачи пластов.

Материалы и методы исследования

Закачка раствора ЛСТ (анионные ПАВ, с pH = 4-4,5), которые в пресной воде обычно находятся в коллоидном состоянии (степень гидратации 30-35 %), понижает поверхностное натяжение воды, создает стойкие эмульсии и пены и хорошо подавляет центры адсорбции ПАВ на породе продуктивного пласта.

Закачку раствора ЩСПК с МЛ-Супер также производят на пресной воде. При взаимодействии с водой происходит осадкообразование в высокопроницаемых пропластках, снижение их проницаемости и, как следствие, выравнивание проницаемостной неоднородности с одновременным увеличением коэффициента вытеснения нефти водой с образованием ПАВ при взаимодействии щелочных реагентов с нефтью (pH = 11-13).

Особенностью предлагаемой технологии является использование недорогих отходов деревообрабатывающей и нефтехимической промышленности. При этом предполагается разработка комплексной программы заводнения, обладающей как нефтеотмывающими, так и водоизоляционными свойствами, поскольку взаимодействие двух ингредиентов друг с другом и с минерализованной пластовой водой сопровождается осадкообразованием.

Необходимо отметить, что использование как компонента ЛСТ, так и компонента ЩСПК в технологиях повышения нефтеотдачи пластов в нашей стране известно давно. Так, в патенте РФ 2060375 (приоритет 25.05.1994 г.) в качестве щелочной добавки в закачиваемую воду предложено применять ЩСПК в концентрациях от 4 до 99,9 % . Гелеобразующие составы на основе лигносульфонатов с различными сшивателями и добавками защищены авторскими свидетельствами еще в СССР - SU1716094 A1(приоритет от 21.05.1990). Тем не менее данные химические реагенты совместно не применялись ни в России, ни за рубежом.

Применение данной технологии с использованием предлагаемых новых химических реагентов должно быть обосновано экспериментальными исследованиями. Была разработана программа таких исследований, которая включает: анализ месторождения, отбор пробы нефти, отбор кернов, лабораторные исследования, компьютерное моделирование и оценку эффективности применяемой технологии.

Результаты исследования и их обсуждение

Исходя из предыдущего опыта использования щелочного заводнения был разработан ряд критериев отбора месторождений - кандидатов для успешной реализации щелочного заводнения .

Критерии отбора месторождений - кандидатов для проведения щелочного заводнения

Таким образом, проанализировав геолого-физические характеристики месторождения в соответствии с данными критериями, необходимо рассмотреть технологические параметры месторождения. Они должны соответствовать требованиям проведения щелочного заводнения.

Отбор пробы нефти и отбор кернов необходим для нахождения геолого-физических параметров месторождения, а также для подтверждения эффективности технологии на составных моделях элемента пласта месторождения.

Лабораторные исследования заключаются в нахождении кислотного числа нефти (этот параметр является одним из главных критериев применимости щелочного заводнения), определения коэффициентов вытеснения нефти и оценки увеличения коэффициента охвата на простейших объемных моделях.

Кислотность нефти - это количество щелочи, необходимое для нейтрализации органических кислот, находящихся в 100 мл нефти, измеряется в мг.

Кислотное число определяется с помощью метода потенциометрического титрования. Метод заключается в растворении испытуемого нефтепродукта в спиртобензольной смеси и титровании полученного раствора едким калием. По данному критерию нефти делятся на высокоактивные, активные и малоактивные.

Коэффициенты вытеснения определяются на линейных моделях пласта.

Объектом испытания является характер взаимодействия двух несмешивающихся жидкостей (нефти и воды) при фильтрации их в условиях, соответствующих (близких) пластовым через составной образец породы правильной геометрической формы, приготовленный из керна изучаемого пласта и ориентированный параллельно напластованию.

Моделирование процесса вытеснения нефти водой осуществляется на составной линейной модели элемента пласта, смонтированной из 10 стандартных образцов керна, отобранного из продуктивного пласта месторождения.

В качестве вытесняющей жидкости используют сначала пластовую воду, а затем предложенные химические реагенты. Вытеснение осуществляется при пластовых температурах с постоянной скоростью до полного обводнения выходящей жидкости.

По окончании процесса вытеснения нефти рабочим агентом, методом материального баланса рассчитываются коэффициенты вытеснения для моделей элементов пластов месторождения. Коэффициент вытеснения изменяется в ту или иную сторону, что позволяет говорить об эффективности данной технологии.

Для оценки увеличения коэффициента охвата заводнением используют модель элемента пласта с параллельными трубками тока. Трубки тока представляют собой составные модели элемента пласта, различные по проницаемости как минимум в 5 раз, имеющие общий вход и раздельные выходы. Через трубки тока нефть вытесняется пластовой водой, а затем предложенными реагентами. При этом фиксируют изменение объемных скоростей по параллельным трубкам тока, что говорит о перераспределении фильтрационных потоков и, как следствие, увеличения коэффициента охвата.

Завершающим этапом является оценка эффективности технологии с помощью подсчетов дебитов до и после реализации технологии.

Заключение

В настоящей работе рассмотрено щелочное - ПАВ заводнение, основным ограничивающим фактором которого является высокая стоимость ПАВ. В связи с этим было предложено использовать более дешевые реагенты - отходы деревообрабатывающей (ЛСТ) и нефтехимической (ЩСПК) промышленности. Для оценки эффективности предлагаемой технологии с использованием новых химических реагентов была разработана программа исследований, согласно которой каждое месторождение-кандидат должно быть проанализировано по разработанным критериям отбора, после чего с помощью лабораторных исследований и компьютерного моделирования можно говорить об успешной реализации щелочного заводнения.

Библиографическая ссылка

Петров И.В., Тютяев А.В., Должикова И.С. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЩЕЛОЧНОГО-ПАВ ЗАВОДНЕНИЯ ДЛЯ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ // Успехи современного естествознания. – 2016. – № 11-1. – С. 182-185;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36207 (дата обращения: 24.07.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»