- •Лекция 6 Раздел 6: Сорбционные процессы
- •Тема 7: Механика промывочных жидкостей и тампонажных растворов.
- •1. Адсорбция
- •2.2. Адсорбция на границах раздела газ - раствор, жидкость - раствор
- •2.3. Адсорбция на поверхности твердого тела
- •2.3.1. Адсорбция газов
- •2.3.2. Адсорбция из растворов
- •2.3.2.1. Молекулярная адсорбция
- •2.3.2.2. Адсорбция электролитов
- •2.4. Адсорбция из смесей. Хроматография
- •2.5. Адсорбционные явления на границах раздела нефти с газом, водой, породой, металлами
- •2.7. Поверхностно-активные вещества
- •2.8. Адсорбционные явления в нефтепромысловом деле
- •2.8.1. Адсорбционные явления при бурении
- •2.8.2. Механизм действия ингибиторов коррозии
- •2.8.3. Использование пав для увеличения нефтеотдачи пластов
- •2.8.3.1. Обработка растворами пав призабойных зон пластов
- •2.8.3.2. Вытеснение нефти из пластов растворами пав
- •2.8.4. Значение адсорбционных явлений при поиске нефтяных и газовых залежей
2.8.3. Использование пав для увеличения нефтеотдачи пластов
Нефтеотдача пластов в значительной мере зависит от свойств поверхностей контактирования нефти, воды, газа и породы. Для регулирования этих свойств используют поверхностно-активные вещества. Они уменьшают поверхностное натяжение и изменяют протекание адсорбционных процессов на границах раздела.
2.8.3.1. Обработка растворами пав призабойных зон пластов
При вскрытии нефтяных пластов бурением с промывкой забоя водой или глинистым раствором на водной основе вода или фильтраты глинистого раствора проникают в поровые каналы, препятствуя фильтрации нефти к скважине. Продвижению воды вглубь породы способствует капиллярное давление. Величину капиллярного давления можно уменьшить снижением
поверхностного натяжения на границе раздела вода-нефть, увеличением эффективного радиуса поровых каналов за счет сокращения толщины адсорбционных пленок на поверхности породы и гидрофобизации этой поверхности. Все эти условия можно достичь применением соответствующим образом подобранных ПАВ. Для обработки промывочной жидкости перед вскрытием нефтяного пласта используют водо- и нефтерастворимые ПАВ неионогенного и ионогенного типа. Наиболее подходящими являются нефтерастворимые неионогенные ПАВ. Эти вещества, кроме уменьшения поверхностного натяжения, вследствие лучшей адсорбируемости на стенках поровых каналов породы, вытесняют с их поверхности гидратные оболочки пленочной воды и гидрофобизируют породу, улучшают смачиваемость её нефтью и, следовательно, проницаемость её для нефти. Нефтепроницаемость при этом возрастает в 2-
2,5 раза по сравнению с промывкой водой без ПАВ. Это способствует
увеличению добычи нефти и снижению её обводненности. В некоторых случаях для гидрофобизации пород призабойной зоны добывающих скважин в них закачивают нефть, содержащую значительное количество природных поверхностно-активных веществ.
При разработке нефтяных месторождений с применением заводнения воду нагнетают в пласт в пределах контура нефтеносности. Асфальтосмолистые вещества, адсорбируясь на поверхности поровых каналов, гидрофобизируют поверхность и одновременно могут вызвать их закупорку. В результате приемистость нагнетательных скважин к воде и водопроницаемость пластовых пор уменьшается. При этом уменьшается охват продуктивного пласта заводнением и происходит опережающий прорыв закачиваемой воды к добывающим скважинам. Водопроницаемость призабойной зоны нефтяной скважины увеличивают обработкой её водорастворимыми ПАВ. Обладая значительно более высокой поверхностной активностью по сравнению с ПАВ нефти, они вытесняют последние из адсорбционного слоя, гидрофилизируют поверхность породы, улучшая смачиваемость их водой.
Закупорка поровых каналов асфальтосмолистыми веществами может происходить в процессе добычи высокосмолистых нефтей и в призабойной зоне добывающих скважин. Проницаемость их можно восстанавливать обработкой растворами ПАВ с высокой поверхностной активностью,
преимущественно ионогенными.
В последнее время ПАВ все более широко используются для обработки призабойных зон с целью: ускорения освоения скважин, предотвращения отрицательного влияния воды и других промывочных жидкостей на продуктивный пласт при проведении в скважинах ремонтных работ, селективной изоляции притоков пластовых вод. ПАВ повышают также эффективность кислотных обработок скважин: адсорбируясь на породе, регулируют скорость её взаимодействия с кислотой и, понижая поверхностное натяжение, обеспечивают проникновение кислотного раствора вглубь пласта и полноту удаления из пласта отработанной кислоты и продуктов реакции. В этом случае для обработки добывающих скважин используются катионактивные ПАВ (катапин А, марвелан-К(О)), которые одновременно являются ингибиторами кислотной коррозии.
