Развитие водоограничительного латексного материала для повышения нефтеотдачи пластов Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

К. И. Рахматуллина, П. И. Церажков, С. В. Крупин

РАЗВИТИЕ ВОДООГРАНИЧИТЕЛЬНОГО ЛАТЕКСНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ

Ключевые слова: латекс, система, свойства нефтеотдачи пластов.

В нефтедобывающей промышленности, использование латекса становится возможным благодаря его коллоидно-химических характеристикам, а именно наноразмерным частицам и способности свертываться в минерализованной воде. Тем не менее, проблема применения латекса понижается устойчивостью к формированию условий, а более конкретно к воздействию пластовой воды. В результате такого взаимодействия приводит к образованию сгустка в призабойной зоне пласта, который препятствует дальнейшему проникновению перемещения агента внутри порового пространства. В связи с последним, есть необходимость найти среди известных брендов из латекса, наиболее стабильные изменения, с целью создания систем с регулируемыми свойствами, что очень важно с точки зрения контроля технологии производства воды нефтяных месторождений..

Keywords: latex, the system, the properties of oil recovery.

In the oil extracting industry, the use of latex becomes possible due to its colloidal-chemical characteristics, namely, nano-size particles and the ability to coagulate in mineralized water. However, the problem of the application of latex is a reduced resistance to formation conditions, and more specifically to the effects of produced water. The result of such interaction results in the formation of coagulum in the bottom-hole zone of the reservoir, which prevents further penetration of the displacing agent inside the pore space. In view of the latter, there is a need to find among the well-known brands of latex, the most stable modifications, with a view to creating systems with controlled properties, which is important from the point of view of control technologies of water production of oilfields.

Одной из задач в рамках данного исследования было регулирование проникающих и изоляционных свойств латексов на заданном расстоянии от выпускного отверстия.

В процессе изучения электро-кинетических явлений в латекс-полимерных комплексов, изменения 4-потенциала с увеличением содержания ВПК-402 (марка растворимого в воде латекса в России) в системе не наблюдается. Если концентрация ВПК более чем 0,003% масс., наблюдается изменение в направлении движения системы в U-образной трубке в сторону отрицательно заряженного электрода, о чем свидетельствует изменение знака электро-кинетического потенциала ( Рис. 1) в точке перехода (р = 0,003% масс.). Это явление объясняет избыточный заряд поверхности частиц латекса в результате адсорбции щелочных полимерных частиц. При концентрации 0,1% масс. ВПК, наблюдается коагуляция, что указывает на возможность работы с перегруженными системами, когда содержание этого щелочного полимера ниже указанного предела. Чтобы уменьшить расстояние проникновения агента в пласт, может быть использован последующий ввод обода с малым содержанием одного и того же катионного полиэлектролита [2]. В целом, регулирование взаимодействия между частицами латекса с полиэлектролитом, выбрав концентрации последнего дает возможность влиять на расстояние проникновения систем на основе латекса в глубину водоема, тем самым делая такую систему универсальной для создания водно-ограничительных экранов в резервуарах различной природы.

Исследование формирования модели показали линейный характер изменения проницаемости модели (рис. 1). Из данных, приведенных на рисунке, можно сделать вывод, что введение ВПК-402 оказывает влияние на водно-ограничительные свойства латекса. С введением полиэлектролита, есть консо-

лидация латексных частиц при адсорбции катионного полимера на поверхности. Кроме того, в результате процессов сорбции-десорбции могут быть образованы переходные частицы более крупных размеров [2], а также снижение проницаемости пористой среды. Увеличение вероятности таких процессов влияют на изменение заряда частиц полиэлектролитного комплекса отмеченного выше, при рассмотрении отношений между электро-кинетическим потенциалом и концентрации ВПК в растворе.

Концентрация ВПК. 0 о

Рис. 1 - Изменения ^-потенциала в зависимости от содержания ВПК-402 в системе СКС-65 ГПБ (латекс бутадиенстирольный 35/65 доли) - ВПК

Вывод из этого эксперимента можно считать следующее: с помощью введения ВПК-402 в латекс можно не только изменить заряд частиц латекса, и, следовательно, параметры сродства гидроизоляционных экранов к формированию матрицы, но и влиять на водно - резистивные свойства композиции. С увеличением катионного полиэлектролита в системе водно-резистивные свойства увеличиваются.

40

20

0

0.0020 0.0040 0.0060 0.0080

Коэффициент гидроизоляции, °о

Рис. 2 - Зависимость коэффициента гидроизоляции на сумму ВПК-402 в системе латекса. ВПК (содержание латекса 5% мас.)

Наряду с системой латекс - ВПК, исследовалось также добавление анионных полимеров .СКС-65 ГПБ (латекс бутадиен стирольный1 35/65 доли) ((кар-боксиметилцеллюлоза (КМЦ), полиакрилат № (ПакЫа) и полиакриламида (ПАА)) (табл. 1).

Таблица 1 - Значение электро-кинетического потенциала при разных концентрациях

4- потенциал, мВ

Массовые пропорции 1:1 Массовое соотношение 1:2 Массовое соотношение 1:3

ак С СЗ ё 1-4 -66,9 -63,4 -59,8

1п Ö о ^ § ё 1-4 -69,3 -74 -74,2

<с 1-4 -59,3 -58,6 -50,7

Выводы

Способность латекса перезаряжаться под воздействием промышленных водорастворимых соле - щелочных полимеров, что позволяет регулировать характер близости воды резистивного материала с образованием матрицы показано на рисунке. Также в работе, влияние аниона водорастворимых полимеров на агрегативную устойчивость латекса показано на рисунке. И, как следствие, предлагается возможность нанесения композиции в качестве основы метода ограничения водопритока в добыче нефти.

Литература

1. Сухишвили, С.А. Об обратимости адсорбции противоположно заряженных частиц поликатиона на латекс / Сухишвили, С.А., А.С. Полинский, А.А. Ярославов, О.С. Чечик, В.А. Кабанов / / Доклады Академии наук. - 1988 год. - С. 302. - № 2. - С. 381 - 384

2. Грицкова, IA, модификации натурального латекса с суспензиями полимеров, стабилизированных ПАВ различной природы / IA Грицкова, И.Г. Крашенинникова, И.Д. Ходжаева, И.В. Хачатурян, Л. Хексель / / смолы и резины. - 2007. - № 3. С. 2 - 3.

© К. И. Рахматуллина - магистр КНИТУ, [email protected]; П. И. Церажков - асп. каф. физической и коллоидной химии КНИТУ; С. В. Крупин - д-р техн. наук, проф. той же кафедры.