Введение к работе
Актуальность заботы. В экономике Азербайджана нефтедобывающая отрасль занимает ведущее место. Значение этой отрасли измеряется тем. чїо она составляет топливно-энергетическую базу республики и основного поставщика углеводородного сырья для неф-теперерзбатыващей, нефтехимической промышленности. Ее значение в перспективе епе багее зозрастает.
На суше происходит падение добычи нефти из-за того,-что подавляющее большинстве месторождений визкодебитны и сильно обводнены. Однако, в них содержится еще значительное количество остаточной кефти, что настоятельно требует применения аффективных методо? ее извлечения.
В настояаее. время в республике проводится интенсивная работа по внедрению достиневйй науки и техники с целью повняения нефтеотдачи пластов. Разработана Государственная программа интенсификации добычи нефти.
В целях наращивания объемов добычи нефти разрабатываются новые прогрессивные методы повышения нефтеотдачи пластов о различными физико-геологическими характеристиками (применяются различные поверхностно-активные рещества (ПАВ), разновидности «елочного заводнения» тепловые метода воздействия н др.) в максимальним повышением нефти за их счет.
Одним из наиболее перспективных методов воздействия на пласт может стать применение пенных систем, получаемых с помоиьв ПАВ. Печообразукцие, адсорбционные и др. свойства нефтерастворииа ПАР изучены-слабо.
В этой области работы ведутся в трех направлениях: 1) подбор ПАВ (или синтез); 2) физико-химические исследования ПАВ; 3) ио-деллрование и расчет процессов адсорбции ПАВ на нефтеносных породах, которые мало исследованы.
Очевидно, что экономическая эффективность от применения ПАВ тем выше, чем меныве расходуется он на адсорбцию и обходится дешевле.
В этой связи выполненная работа является актуальной, где приведены результаты исследований по разработке теоретических принципов моделирования и расчета процессами адсорбции ПАВ на нефтеносных породах.
-ч-
Работа вшолнена по плану аспиранта ИТПХГ АН Азербайджана в период 1991-1994 гг.
Цель работы. Учитывая актуальность задачи заводнения нефтяных пластов водными растворами ПАВ, цель работы заключалась в том, чтобы в некоторое степени заполнить существующий пробел в области моделирования, исследования кинетики и динамики, определения технологических параметров математических моделей и разработки методов расчета и управления процессов адсорбции ПАВ на нефтеносных породах. При этом решались следукщие задачи:
моделирование и расчет процессов адсорбции водорастворимых пенообрээуидих ПАВ;
исследования по определению адсорбционной способности конкретных нефтеносных город по относенив к 1MB - мылонафту и суль-фанолу;
исследования кинетики и динамики адсорбции водорастворимых ПАВ в пористой среде;
разработка алгоритма и програмних средств для параметрической идентификации математических моделей и расчета функциональной зависимости кинетических, выходных показателей адсорбции ПАВ на кварцевых и нефтеносных песках;
исследование механизма массопереноса в виде диффузии и кинетики в процессах адсорбции ПАВ на образцах нефтеносных пород;
моделирование и расчет процессов неизотермической агсорбции ПАВ на пористой среде образцов нефтеносных пород.
Научная новизна. Разработаны математические модели, проведены параметрические идентификации математических моделей и расчеты адсорбционных процессов ПАВ на пористой среде нефтеносных пород, которые способствуют оптимальному управлрнию заводнения пластов с добавкой ПАВ. Результаты исследований исполььованы в моделировании процессов изотермической и неизотермической адсорбции водорастворимых и пенообразупаих ПАВ на примере адсорбции сульфанола и мылонафта на кварцевом песке и пористой среде нефтеносных пород. На основании разработанной математической модели и экспериментальных данных получены эмпирические формулы для кинетических и диффузионных коэффициентов адсорбции мылонафта и сульфанола на нефтеносном и кварцевом песках.
Практическая ценность работы определяется тем, что ее результаты могут быть использованы при решении технологических за-
дач заводнения нефтеносных пластов с добавкой ІІАВ, параметрической идентификации математических моделей и расчетах функциональной зависимости кинетических, выходных показателей адсорбции ШВ на кварцеешс и нэфтеносннх песках, исследовании механизма массо-пеленоса в виде диффузии и кинетики, расчетах и управлении нефтедобычи с использованием растворов ПАВ.
В качестве пркмерз исследовались процессы адсорбции мылонафта и сульфянолэ на поверхности образцов нефтеносных пород Апше-рона.
Автор заиіщает:
выбранную адекватную математическую модель динамики адсорбции ПАВ на нефтеносных песках для изотермических и неизотермических условий;
разработанный алгоритм по вычислению выходных, равновесных и кинетических показателей для разных температур на основе данных, взятых из экспериментов, проведенных при фиксированной температуре;
методику и выведенные эмпирические формулы для расчета переменных (зависящих от концентрации ШВ и температуры) кинетических и диффузионных коэффициентов уравнений динамики неизотермической адсорбции ПАЗ.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научных конференциях аспирантов АН Азербайджана (г.Баку, 1993, 1994 гг.), на 9-й Всероссийской конференции "Математические методы в химии" (ЬМХ-9, г. Тверь, 1995 г.), на заседании ученого Совета ИТШСГ АН АзР (1995 г.).
Публикации, ао теме диссертации опубликованы 7 научных трудов.
Личный вклад автора. Основные 'результаты работы получены лично автором. Использованные материалы других исследователей помечены ссылкам? на литературные источники.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, заключения и выводов, списка литературы, который вкпсчает 124 наименований работ авторов республик СНГ и дальних зарубежных авторов. Она изложена на 129 страницах машинописного текста и включает в себя 24 рисунка, 17 тьблиц.