Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время большая часть разведанных нефтяных месторождений Урало-Поволжья вступила в позднюю стадию разработки. При этом коэффициент нефтеотдачи не превышает 45-50% для месторождений девонского горизонта и 25-30% для месторождений карбонатного горизонта, а обводненность продукции добывающих скважин достигает 95% и выше. Таким образом, эффективность обычного заводнения оказывается невысокой. Это определяет высокую долю адсорбированной и капиллярно-удержанной нефтей в общем объеме остаточной нефти.
Основными причинами образования остаточных нефтей являются высокое межфазное натяжение на границе раздела фаз вода - нефть — порода, а также значительная вязкость добываемых нефтей. Следовательно, увеличить нефтеотдачу можно двумя путями: снижая межфазное натяжение на границе раздела фаз вода — нефть - порода введением поверхностно-активных веществ, а также выравнивая фронт вытеснения за счет введения в нагнетаемую воду загустителей. А использование мицеллярных систем, обла-дающих структурно-механической прочностью, на основе современных оксиэтилированных ПАВ позволило бы объединить в одной технологии поверхностно-активные и вязкостные свойства. Среди таких оксиэтилированных веществ был выбран реагент КС-6.
Работа выполнена на кафедре химической технологии переработки нефти и газа Казанского государственного технологического университета в соответствии с планом Программы развития приоритетных направлений науки в РТ на 2001-2005 годы (Академия наук РТ) по направлению "Топливно-энергетические и сырьевые ресурсы, энергосберегающие технологии их освоения" подраздел "Повышение эффективности выработки запасов действующих нефтяных месторождений".
Цель работы. Определение влияния коллоидно-химических характеристик на механизм структурирования водного раствора КС-б (оксютилированные СЖК со степенью оксиэтилирования 4-7 и углеводородным радикалом С15-С20) и разработка технологии повышения нефтеотдачи пласта на его основе. Научная новизна.
установлена взаимосвязь вязкостных характеристик водных растворов КС-6 с временами спин-спиновой релаксации выделенных фаз, и коллоидно-химическими свойствами водных растворов КС-6;
установлено, что по зависимостям времен спин-спиновой релаксации от концентрации КС-6 возможно определять критические концентрации мицеллоо бразования;
определено, что аномальная вязкость растворов реагента КС-6 при концентрации выше 0,4 % масс, с ростом времени выдержки объясняется агрегированием сложных структурных единиц реагента в растворе;
установлено, что введение гидрофосфат-иона и катиона кальция в водный раствор КС-6 сопровождается неаддитивными эффектами взаимодействия с
ЗІ тейСАШІСМІАЛЬНМІ
с:злиотска і
образованием структуры, обладающей большей вязкостью;
показано, что "надмицеллярное" структурообразование в объеме раствора КС-6 оказывает существенное влияние на поверхностно-активные свойства раствора КС-6 (межфазное натяжение, смачивающую способность).
Практическая значимость. По результатам исследования коллоидно* химических и структурно-механических свойств водных растворов КС-6 разработана технология повышения нефтеотдачи пластов "ТатНО 2000-01", воздействующая на все виды остаточной нефти.
Для применения в промысловых условиях разработана товарная форма реагента.
Для реагента КС-6 разработаны технические условия и "Инструкция по применению технологии "ТатНО 2000-01" на нефтяных месторождениях", получен сертификат в системе "ТЭКСЕРТ", выдано санитарно-эпидемиологическое заключение. Выпущены опытные партии реагента КС-6 и проведены его промысловые испытания в НГДУ "Альметьевнефть" и "Ямашнефть" ОАО Татнефть". Суммарный прирост добычи нефти составил 5944 тонны, суммарное снижение добычи воды - 43324 тонны. Получен акт о проведении испытаний.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на 54-ой Межвузовской студенческой научной конференции «Нефть и газ-2000» (Москва, 2000г.), на 1-ой 2-ой Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2000г., 2001г.), на научной сессии КГТУ 2001г., 2002г., на 55-ой Межвузовской студенческой научной конференции «Нефть и газ-2001» (Казань, 2001г.), на III международной научно-практической конференции «Новейшие методы увеличения нефтеотдачи пластов - теория и практика их применения» (Казань, 2001), на Всероссийской научно-технической конференции "Большая нефть: реалии, проблемы, перспективы" (Альметьевск, 2001), на конференции "50 лет НГДУ "Альметьевнефть" (Альметьевск, 2002), на Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Казань, 2003).
Публикации работы. По результатам исследований, вошедших в диссертацию, опубликовано 7 статьей, 8 тезисов докладов, получено 2 патента РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав (аналитический обзор, экспериментальная часть, обсуждение результатов), выводов, списка литературы из 237 наименований. Объем работы 209 страниц машинописного текста, 53 таблицы и 47 рисунков.
