Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 [ 85 ] 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

Все это позволяет считать метод заводнения пластов растворами ПАВ одним из эффективных для увеличения нефтеотдачи пластов, что подтверждается промышленными экспериментами, проведенными сотрудниками УфНИИ на Арланском месторождении . Опыты показали, что величина адсорбции ПАВ пластом в несколько раэ меньше, чем в лабораторных условиях. Поверхностно-активные вещества содержались в первых порциях воды, поступающей в скважины, находящиеся на расстоянии 90-110 м от нагнетательных. Концентрация ОП-10 в нагнетаемой воде была принята равной 0,05%.

Высокая дороговизна поверхностно-активных веществ и недостаточный объем их производства задерживают широкие промысловые испытаниях их. Поэтому для увеличения нефтеотдачи пластов наряду с дальнейшими исследованиями условий эффективного применения моющих средств изыскиваются более доступные пути улучшения вытесняющих свойств вод.

Поверхностное натяжение нефти на границе с водой можно понизить путем нагнетания в пласт щелочных вод. При взаимодействии с нафтеновыми кислотами, содержащимися в нефти, щелочи способствуют образованию натриевых мыл вблизи поверхностп раздела вода - нефть; некоторые мыла нафтеновых кислот являются эффективными поверхностно-активными веществами, повышающими вымывающие свойства вод. Поэтому на промыслах СССР щелочные воды, добываемые вместе с нефтью, используются для повышения нефтеотдачи. Их нагнетают в истощенные пласты, содержащие значительное количество остаточной нефти.

§ 4. ПРИМЕНЕНИЕ УГЛЕКИСЛОТЫ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ

Углекислый газ, растворенный в воде или введенный в пласт в жидком виде, благоприятно воздействует на физико-химическпе свойства нефти, воды и коллектора, сопровождающиеся увеличением нефтеотдачи пластов. При этом улучшаются и фильтрационные свойства пластовой системы.

СО 2 - бесцветный газ тяжелее воздуха (относительная плотность 1,529). Критическая температура 31,1° С; критическое давление - 7,29 МПа, критическая плотность - 468 кг/м. При температуре 20° С под давлением 5,85 МПа превращается в бесцветную жидкость с плотностью 770 кг/м При сильном охлаждении СО 2 застывает в белую снегообразную массу с плотностью 1,65 г/см*, которая возгоняется при температуре -78,5° С (при атмосферном давлении). Фазовая диаграмма углекислого газа в координатах давление - температура приведена на рис. VHI.2. Кривая 7 отделяет область газообразного состояния; 2 - жидкого и твердого; 5 -твердого и газообразного. Тройная точка соответствует равновесию

Б а б а л я н Г. А. и др. Применение поверхностно-активных веществ с целью увеличения нефтеотдачи. М., изд-во «Недра», 1970.

*j to

i 20

трех фаз одновременно. Для углекислого газа температура тройной точки Гр = -56,4° С, а давление рр = 0,50 МПа.

На рис. Vni.3 представлены типичные изотермы углекислого газа - зависимости между объемом одной граммолекулы газа и давлением при постоянной температуре. Области I, II и III соответствуют газовому, двухфазному (влажный пар) и жидкому состоянию.

Значительные температурные изменения объема COj наблюдаются при давлениях выше 5,6 МПа. Например, объем 1 т COj при давлении 7 МПа возрастает с 0,954 м при t = 15,5° С до 4,45 м* при t = 37,8° С и до 5,72 м* при t = 54,4° С.

Поверхностное натяжение жидкого углекислого газа для некоторых значений температур приведено в табл. VIII.1.

Растворимость углекислого газа в воде с увеличением давления быстро возрастает (рис. VIII.4), повышением температуры и минерализации воды сопровождается уменьшением растворимости СО 2- С увеличением концентрации СО 2 вязкость воды возрастает (при t = 20° С и р= 11,7 МПа вязкость карбонизированной воды равна 1,21 мПа-с). Растворимость углекислого газа в нефтях (см. рис. III. 10) является функцией давления, температуры,

молекулярной массы и состава нефти. С уменьшением молекулярной массы углеводородов растворимость COg в них возрастает. С очень легкими нефтями СО 2 смешивается полностью при давлениях 5,6-7 МПа. Тяжелые нефти в жидкой углекислоте растворяются не полностью - нерастворимый остаток состоит из тяжелых углеводородов (смол, твердых парафинов и т. д.). С увеличением соотношения объема жидкой углекислоты к объему нефти в смеси растворимость нефти возрастает.

Таблица VIII.1 Поверхностное натяжение сжиженного углекислого газа

-100

-56,4

О 50

Температура, °С

Рис. VIII.2. Фазовая диаграмма в координатах «давление р- температура Г» для углекислого-газа.

с - критическая точка.

Для увеличения нефтеотдачи пластов углекислый газ в качестве вытесняющей нефть оторочки нагнетается в сжиженном виде в пористую среду и затем проталкиваются карбонизированной водой.

wo 200 300

Одьемь/, см но г-моль Рис. VIII.3. Изотермы СО,,

20 40 ВО до 100 120

Температцра, °с

Рис. VIII.4. Зависимость растворимости углекислого газа в воде от температуры при различных давлениях.