Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Ахметшин М.А. Применение поверхностно-активных веществ на нефтепромыслах Туркмении

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
2.86 Mб
Скачать

Продуктивная часть большинства месторождении представлена чередованием пропластков песков и глин, литологически непостоянных как по мощности, так и по площади.

Коллекторы продуктивной части пластов Нсбитдагского и Кумдагского нефтяных месторождений выраже­ ны тонко-и мелкозернистыми, слабоуплотненпымп песка­

ми с

большим содержанием

глинистой

фракции (до

50%)

и имеют сравнительно небольшую

проницаемость

(К = 50— 300 миллидарси) .

Пористость

т = 0,15— 0,25,

количество погребенной воды 20— 25%.

По гранулометрическому составу продуктивные пес­ ки сильно глинистые и алевролитовые. Содержание крупно й среднезернистой фракции (диаметр частиц d>

0.25

.юн) не превышает 15%,

мелкозернистые фракции

(d =

0,25— 0,1 мм) составляют

немногим более 50%,

остальные 35— 40% приходятся на алевролитовые и пе-

литовые фракции (d<0,01 мм).

 

 

 

Продуктивный разрез

месторождений

Челекснской

структуры

представлен чередованием глин

с тонко-и

мелкозернистыми песками и песчаниками,

пористость

ш =18— 25%, проницаемость колеблется

в

пределах

от

20 до 200

миллидарси.

 

 

 

 

Нефти

представлены,

в основном,

метановыми

и

нафтеновыми углеводородами. Часть нефтей

метаново­

нафтеновые,

часть — нафтеново-метановые.

Метаново-

нафтеновые

нефти малосмолистые, парафинистые и от­

носятся

к

неактивным

нефтям.

Нафтеново-метано­

вые

нефти

содержат

меньше

парафина

и больше

смол,

а

также незначительный

процент нафтеновых

кислот и относятся к малоактивным и

активным

нефтям.

 

 

 

 

 

Месторождения с нафтеново-метановыми

нефтями

расположены к северу от региональных нарушений При-

50

Типы

вод

Техническая Балаишсмского водозабо|>а

Мерекая

Скн. 371, гор. Б, Кум-Да г

Скн. 586, roj). „Ж “

Кум-Да г

Скн. 87, гор. Ш , Да таджик

Скв. 19 !., Да тад­

жик

Скн. 139, VIII пач­ ка А лигул

Скв. 129, гор.

IV 3 -г° , Датаджик

Скв. 235, гор.

JVM-r, Дагаджик

Таблица 2

 

 

 

МГ -

ЭКН'Л

 

 

 

 

 

 

2 = Б.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Щелоч­ с “Л . -

 

 

 

CJ

 

 

 

 

Уд. вес

Соле­

ность

g s-s г

 

 

 

 

 

 

 

мг ж е

Й S До

C I'

SO,"

 

а

Са"

M g"

 

 

гр\смл

ность

 

о

О

нафтеш КИСЛОТ1

: l-

 

 

°Ве

 

и

S '3

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

122

4

2

 

20

12

96

256

1,004

0,7

2,00

73,32

166

58

2

16

 

154

452

1,009

1,3

2,0

74,10

2900

3

1

_

231

181

2492

5808

1,105

14,3

1,0

77,2

2525

2

4

212

147

2172

5062

1,093

12,3

4,0

77,0

520

2,7

16,5

1,8

6

6

529

1082

1,021

2,98

18,3

41,0

623

4

18,2

1,0

9,8

14,7

621,7

1291

1,027

3,79

19,2

 

 

243,3

25,1

12,1

2,7

5,7

13,5

264,3

,576

1,0092

1,29

14,8

 

 

_

_

_

_

 

 

1,039

5,9

 

52,58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,035

4,70

61,16

балканского района б средней п верхней частях крас­ ноцветной толщи Дагаджика и Небит-Дага, Восточного Кум-Дага, а также акчагыльского и апшеронского яру­ сов Небит-Дага и Восточного Кум-Дага.

Наиболее смолистые, практически беснарафинистые нефти залегают в красноцветной толще Дагаджика и Центрального Небит-Дага.

Пластовые воды нефтяных месторождений являются преимущественно высокоминерализованными (100— 160 г/л) хлоркальциевого типа, т. е. жесткими, за исключе­ нием вод некоторых горизонтов месторождений Дагаджик, Ал игул и Небит-Даг, где воды имеют меньшую ми­ нерализацию (13— 60 г/л) и относятся к гидрокарбонатнонатрпевому типу вод [9], гак как являются слабо­ щелочными (табл. 2).

Степень истощенности отдельных залежей также различна. Многие горизонты месторождения Небит-Даг к настоящему времени полностью разработаны. Менее истощены горизонты акчагыльского яруса и верхней части красноцветной толщи Западного Небит-Дага. В стадии интенсивной разработки находятся нижние пачки красноцветной толщи Западного Челекена и Алигула, Дагаджика, Западного Кум-Дага и апшерои-

скне

горизонты

Восточного Кум-Дага. Промышлен­

ная

разработка

Котур-Тепе началась только в 1959

году.

Интенсивно разрабатываемые месторождения харак­ теризуются смешанным режимом и режимом растворен­ ного газа. Необходимо добавить, что текущие пласто­ вые давления по многим месторождениям (Кум-Даг. Дагаджик) ниже гидростатического столба воды в скважине.

52

2. Краткая характеристика некоторых поверхностно-активных веществ

Основные поверхностно-активные вещества, которые успешно применяются в нефтяной промышленности и успешно прошли промышленные испытания, следую­ щие:

Аи и о н а к т н в н ы е

1.Порошок «Сульфонол НП — 1» представляет ил

себя смесь натровых солен алкплбензолсульфокислот и сульфата натрия. Натровые соли сульфокислот пред­ ставляют собой поверхностно-активное вещество.

Активную часть сульфонола НП — 1— натровую соль сульфокислот — получают путем синтеза из полимеров пропилена и бензола с последующим сульфированием олеумом и нейтрализацией натровой щелочью получен­ ных алкалбензолсульфокислот.

Сульфат натрия Na2SO-i получается в процессе синте­ за в результате нейтрализации избытка серной кисло­ ты, увлеченной сульфокислотами, а также дополнитель­

но вводится в состав порошков .

природного сульфата

натрия.

 

 

Структурная форма

активной

части сульфонола —

натровой соли сульфокислот:

 

Сп Н1П+, - \

^ - S O .O N ,

где: n = 12— 18.

Порошок «Сульфонол НП — 1» выпускается Красноводским нефтеперерабатывающим заводом двух сортов: «Сульфонол НП — 1а» и «Сульфонол НП — 16».

53

Моющий порошок «Сульфонол Н П — 1а» предназна­ чен для использования в качестве активной части раз­ личных моющих средств, выпускаемых для быта.

Моющий порошок «Сульфонол НП — 16» предназна­ чен для технического применения в различных областях промышленности (металлургической, строительной, неф­ тяной и т. д.).

Состав синтетического моющего порошка сульфонола Н П — 1 (ниже под маркой «Сульфонол Н П — 1» сле­ дует подразумевать сульфонол НП — 16 для техническо­ го применения) следующий:

содержание

активного

вещества — 50— 60%;

 

 

содержание

сульфата

натрия —

40— 30%;

 

 

содержание несульфированной органики — не более

3%;

 

 

 

 

 

 

 

содержание

влаги

месте

производства) —

нс

более 10%;

 

 

 

 

 

 

 

содержание

железа

(на

сухое

вещество) —

не

бо­

лее 0,03%;

 

 

 

 

 

 

 

PH водного раствора —

7+ 8.

 

 

 

Сульфонол

Н П — 1

поставляется и хранится

в

бу­

мажных мешках (очень транспортабелен) и совершен­ но безопасен в обращении.

Сульфонол Н П — 1 почти полностью растворяется

вслабоминерализованных водах (например, в морской)

инесколько хуже в высокоминерализованных пласто­ вых водах нефтяных месторождений Туркмении.

2.СНС представляет собой сульфированную не оч щенную смесь легкой и средней фракций сланцевой смолы; жидкость темного цвета с удельным весом 1,2 г/ши3; содержание воды не более 55%, активного реа­ гента— 22— 23%. В жесткой минерализованной воде ча­

стично свертывается и выпадает в виде липкого темно-ко­ ричневого осадка; растворимая часть вещества активна.

. 5 4

3. НЧК (нейтрализованный черный контакт) пред­ ставляет водный раствор нейтрализованного кислого гудрона, получаемого сульфированием тяжелой флегмы,

каталитического крекинга

отработанной серной

кисло­

той. Нейтрализация ведется кальцинированной

содой

(ЫаСОз). Содержание активного вещества

(солей

сульфокислот) составляет

20— 30%.

Маловязкая

жид­

кость темного цвета со слабым запахом.

 

 

4. Азолят А — смесь натриевых

молей моно-и ди-

алкилбензолсульфокнслот

(CnHRmi

C,;H.(S03Na,

где

« = 1 0 — 12).

 

 

 

со­

Азолят А представляет собой пасту белого цвета,

держание активного вещества около 60%, реакция сла­ бощелочная. В высокоминерализованной пластовой во­ де значительно хуже растворим, чем сульфонол Н П — 1

 

 

Н е и о н о г е н н ы е

 

 

1.

ОП— 4, ОП— 7 и ОП—

10—

продукты

реакции

4(ОП— 4), 7(ОП— 7) и 10(ОП— 10) солей окиси этилена

и смеси моно-и диалкилфенолов

с алкильными остат­

ками, содержащими 8—

10 атомов углерода.

 

 

 

 

 

_R,

 

 

Структурная формула: R— ^

^ 0 ( С Н 2 СН2

0)пН,

где R—

алкильный остаток (СпНгп-н

), содержащий

8— 10 атомов углерода;

Ri = Rin

в среднем

равно

4 (ОП— 4),

7(ОП— 7) и Ю(ОП— 10).

 

 

ОП—

4

маслянистая

жидкость

коричневого цвета, а

ОП— 7 и ОП— 10 также маслянистая жидкость от свет­ ло-желтого до светло-коричневого цвета со слабым за­ пахом. ОП— 7 и ОП— 10 полностью растворимы в воде, а ОП— 4 и в воде, и в керосине.

Вещества типа ОП содержат почти 100% ПАВ, ус­ тойчивы по отношению к растворам солей, кислот и ще­

55

лочей. Относятся по механизму действия ко второй группе ПАВ.

ОП— 7 и ОП— 10 обладают слабощелочной или сла­ бокислой реакцией и стабилизирующей способностью, предупреждая выпадение кальциевых солей в водах. Не токсичны, коже придают сухость.

2. УФЭ8 — продукт конденсации фракций угольны фенолов с окпсыо этилена; маловязкая темно-коричне­ вая жидкость, хорошо растворимая в воде.

/ \

-0(С 1-ВСН ,0)п II,

Структурная формула: J

 

 

где п = 8.

 

 

В минерализованной воде УФЭ8 сохраняет

высокие

поверхностно-активные свойства

и не образует

осадка.

3.Стеорокс 6— смесь продукта реакции 6 молей оки­ си этилена и стеариновой кислоты с веществом ОП— 7 или препаратом ОС— 20 (продуктом реакции 20 молей окиси этилена и смеси высших жирных спиртов). Пред­ ставляет собой сиропообразную массу желтоватого или светло-коричневого цвета. Растворим только в нефти, керосине. При хранении устойчив.

4.ОЖК (оксиэтилированные жирные кислоты) — продукт конденсации 20 молей окиси этилена (СП-

СНгО) с жирными спиртами с числом атомов углерода 20 и выше. Представляет собой масляную жидкость темно-коричневатого цвета. Водный раствор ^ мутнова­ тый. Высокоэффективный деэмульгатор водо-нефтяных эмульсий.

56

Ка т и о н а к т и в н ы е

1.Каталин А — параалкилбензилпиридиний хлорид.

Структурная формулами—

^ ^

СН2 — N —

] +

С 1-,

содержащий

12— 18

ато­

где R — алкильный остаток,

мов углерода. Представляет

собой

густую

темноокра-

шенную жидкость, легко растворимую в воде; является бактерицидом с резким запахом.

2. Выравниватель А— четвертичная аммониевая соль диметил аминометильных производных полиэтиленгликолевых эфиров нзооктилфенолов. Представляет собой темно-коричневую жидкость, легко растворимую в воде.

3. Общие требования, предъявляемые

к

поверхностно­

активным веществам, для

целей

использования

их

при вскрытии пласта, освоении скважин

 

и обработке призабойной зоны пласта

 

 

Одни вещества снижают натяжение на

поверхности

раздела жидкость-жидкость,

другие —

на

поверхности

раздела порода-жидкость, в зависимости

от

того,

на

границе раздела каких фаз

концентрируется

то

или

другое ПАВ.

 

 

 

 

 

 

Так как даже одно и тоже ПАВ

может действовать

в различных технологических процессах нефтедобычи поразному, то при выборе ПАВ необходимо исходить из требований, предъявляемых к ним в каждом конкрет­ ном случае.

Для качественного вскрытия пласта бурением к ПАВ предъявляются следующие требования:

а) должно снижать поверхностное натяжение на гра­ нице раздела вода-нефть и вода-порода до очень ма­ лых значений;

57

б) должно явиться активным реагентом, предотвра­ щающим образование водо-нефтяных эмульсий;

в)

должно достаточно хорошо растворяться в воде;

г)

не должно терять своих свойств при высокой ми­

нерализации пластовых вод;

д)

желательно, чтобы ПАВ придавало минеральным

зернам гидрофобные свойства, если эти зерна до вскры­ тия были гидрофильны;

е) иметь низкие адсорбирующие свойства по отноше­ нию к породе;

ж) должно иметь наименьшую пенообразующую спо­ собность;

з) должно быть безопасным в обращении.

Для ускорения процесса освоения и повышения про­ изводительности нефтяных скважин ПАВ должно отве­ чать следующим требованиям:

а) снижать поверхностное натяжение па границе во­ да-нефть до очень малых значений;

б) быть активным деэмульгатором водо-нефтяных

эмульсий;

 

 

 

в) не терять своих свойств

при контактировании с

солями, содержащимися в пластовой воде;

 

 

г) в зависимости от своего назначения легко, хорошо

и в достаточном количестве

растворяться

в воде

или

нефти;

 

 

 

д) когда применение ПАВ

имеет еврей

целью

сни­

зить остаточную водонасыщенность пористой среды в призабойной зоне, оно должно придавать поверхности поровых каналов гидрофобное свойство;

е) должно быть безопасным в обращении.

Для целей изоляции притоков пластовых вод в экс­ плуатационных скважинах ПАВ должно удовлетворять кроме вышеперечисленных требований еще следую­ щим:

58

а)

должно достаточно сильно

гидрофобизировать

всю поверхность поровых каналов;

 

б)

не должно десорбироваться, т.

е. не должно смы­

ваться потоком фильтрующейся жидкости с поверхности минеральных зерен.

Учитывая вышеперечисленные требования, к настоя­ щему времени в ряде научно-исследовательских инсти­ тутов Советского Союза проведен большой комплекс исследований по проверке механизма действия различ­

ных ПАВ

применительно к нефте-и водонасыщенной

пористой

среде.

 

 

 

Здесь приводятся некоторые результаты

исследова­

ний, проведенных в Туркменском филиале ВНИИ.

Были

взяты изотермы

поверхностного

натяжения

з = f (с) для растворов

сульфонола НП-1 на

дистилли­

рованной,

технической

(на

промыслах Кум-Дага и Не-

бит-Дага для технических целей применяется вода Балаишемского водозабора), морской (1,3° Be) и пласто­ вой (14,3° Be) водах.

На промыслах месторождений Челекена и КотурТепе для технических целей используется вода Каспий­

ского

моря.

Солевой

состав вод приведен

в табл. 2

(°Ве —

означает соленость в градусах Боме.

Один гра­

дус Боме

соответствует 1%-ному содержанию

солей в

воде).

 

 

 

 

 

Сульфонол НП-1 в

минерализованной воде

теряет

свою активность, но незначительно.

Визуальное наблюдение водного раствора сульфоно­ ла НП-1 показывает, что раствор действительно содер­ жит взвешенные в воде хлопья, являющиеся продуктом высаливания сульфонола НП-1 электролитами.

В дальнейшем выяснилось, что неионогенные вещест­ ва ОП-7, ОП-Ю по отношению к сульфонолу НП-1 в во­ де являются стабилизаторами, т. е. предотвращают

59

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ