Проблема образования обратной эмульсии при обработке призабойной зоны пласта водными растворами ПАВ

Full Text

Обоснование. К настоящему моменту предложено множество технологий разработки месторождений высоковязких нефтей, из которых наиболее часто используются тепловые и физико-химические методы, а также их различные сочетания.

Основой для разработки физико-химических способов стимуляции скважин и пластов является применение целого комплекса химических соединений, таких как поверхностно-активные вещества (ПАВ), полимеры, органические и неорганические кислоты, углеводородные растворители, соли и др. В последнее время множество работ посвящено применению смесей ПАВ различных классов. Синергетические эффекты смесевых ПАВ позволяют существенным образом изменять физико-химические характеристики составов, обеспечивая им необходимые технологические свойства.

Использование технологии интенсификации высоковязкой нефти с применением поверхностно-активных веществ не всегда приносит положительный результат. Так, образование вязких эмульсий в нефти приводит к уменьшению ее притока к скважине, осложняет процесс сбора и подготовки скважинной продукции.

Цель — создание мицеллярного раствора селективного действия для интенсификации добычи высоковязких нефтей и снижения обводненности продукции за счет ограничения водопритока и исследование образования эмульсий.

Методы. Выбор типа ПАВ, их концентрации в смеси и соотношения компонентов в химическом растворе селективного действия осуществляли путем отслеживания изменений реологических характеристик различных вариантов раствора при контакте с минерализованной водой, максимальное значение вязкости смеси составляло — 6873,9 мПа · с при 1 с^–1, но при увеличении скорости сдвига снижалось до 406,1 мПа · с при 100 с^–1. Данное реологическое поведение позволит обеспечить глубокое проникновение состава в пласт при высоких расходах насосного агрегата при закачке реагента, но в малоподвижном состоянии обеспечит создание стойкого экрана по ограничению притока пластовой воды при работе добывающей скважины.

Результаты. Для изучения явления самоэмульгирования составов поверхностно-активных веществ было проведено несколько опытов. В качестве образцов была взята нефть трех разных объектов; нефть скважины № 1 пласта Б2 Боровского месторождения с динамической вязкостью 211,99 мПа · с при скорости сдвига 40 с^–1 (рис. 1); нефть скважины № 2 пласта Б2 Озеркинского месторождения с вязкостью 758,48 мПа · с при скорости сдвига 40 с^–1 (рис. 2). Нефть скважины № 3 пласта Б2 Малиновского купола Радаевского месторождения с вязкостью 168,37 мПа · с при скорости сдвига 40 с^–1 (рис. 3).

 

Рис. 1. Зависимость вязкости смеси состава с образцом нефти Боровского месторождения от концентрации состава при скорости сдвига 40 с^–1

 

Рис. 2. Зависимость вязкости смеси состава с образцом нефти Озеркинского месторождения от концентрации состава при скорости сдвига 40 с^–1

 

Рис. 3. Зависимость вязкости смеси состава с образцом нефти Малиновского купола Радаевского месторождения от концентрации состава при скорости сдвига 40 с^–1

 

В результате полученных данных наблюдается возникновение эмульсий при смешении разработанного состава и нефти, динамическая вязкость смеси значительно увеличивается и может достигать значений 1329 мПа · с. Можно предположить, что вероятной причиной образования обратной эмульсии становится образование структуры мелкодисперсных капель дисперсной фазы в результате их спонтанного зарождения при явлении самоэмульгирования. Следовательно, при подборе состава и концентрации поверхностно-активного вещества для интенсификации притока нефти следует быть осторожными, чтобы не допустить образования эмульсии в призабойной зоне пласта, стволе скважины и системе сбора продукции и подготовки.

Выводы. Рассмотрено образование обратной эмульсии при контакте водных растворов ПАВ и нефти, в связи с этим необходим не только тщательный подбор объекта для закачки разработанного состава и обеспечения дополнительной добычи нефти после обработки призабойной зоны пласта раствором ПАВ, но и добавление дополнительных ПАВ-деэмульгаторов для предотвращения образования и разрушения уже образовавшихся эмульсий.

About the authors

Самарский государственный технический университет

Email: chomaryanve@gmail.com

студент, группа 3-ИНГТ-6, институт нефтегазовых технологий

Russian Federation, Самара

Самарский государственный технический университет

Author for correspondence.
Email: babitskayaki@gmail.com

научный руководитель, кандидат технических наук, доцент кафедры «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

Russian Federation, Самара

Supplementary files