CC BY
109
УДК 661.185-3
А. В. Ващенко (магистрант), И. Р. Мукминова(студ.), К. Ю. Прочухан(к.х.н., доц.), Ю. А. Прочухан (д.х.н., проф.)
СРАВНЕНИЕ НЕФТЕОТМЫВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ АНИОННЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Башкирский государственный университет, кафедра высокомолекулярных соединений и общей химической технологии 450074, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32; тел.8(917)4454555, e-mail: [email protected]
A. V. Vashchenko, I. R. Mykminova, K. Yu. Prochukhan, Yu. A. Prochukhan
COMPARISON OF THE PETROWASHING ABILITY OF ANIONIC SURFACTANTS
Bashkir State University 32, Zaky Validi Str, 450074, Ufa, Russia; ph. 8(917)4454555, e-mail: [email protected]
Эффективность извлечения нефти из нефтеносных пластов зависит от многих факторов, один из которых — закачка анионных поверхностно-активных веществ (ПАВ). В работе рассматривается нефтеотмывающая способность ПАВ зарубежного производства в сравнении с российскими аналогами, изучена коррозионная стойкость. Задачей данной работы является сравнение нефтеотмывающей способности водных растворов отечественных и зарубежных ПАВ с перспективой замены последних на российские аналоги.
Ключевые слова: коррозионная стойкость; межфазное натяжение; минерализация; нефтедобыча; нефть; ПАВ, пластовая вода; реагенты для добычи нефти; степень нефтеотмывания; смачиваемость.
Efficiency of oil recovery from oil-bearing layers depends on many factors one of them is pumping anion superficially active agents. In work are considered the petrowashing ability of the surface-active substances (SAS) of foreign production in comparison with Russian analogues and corrosion resistance is studied. A problem of this work is studying of the petrowashing ability of water solutions foreign and domestic surfactant with prospect of replacement by Russian analogues.
Key words: corrosion resistance; degree of petrowashing; interphase tension; mineralization; oil production; oil; surfactant; reagents for oil production; reservoir water; wettability.
Известно, что нефтедобывающая промышленность является одним из наиболее крупных потребителей химических реагентов, объемы использования которых из года в год увеличиваются 1-3. При этом химические реагенты используются практически на всех стадиях производственного цикла: при бурении и ремонте скважин, добыче, транспорте и подготовке нефти, газа и воды, в процессах интенсификации добычи нефти и повышения нефтеотдачи пластов, защиты от коррозии нефтега-зопромыслового оборудования 4'5.
Ввиду того, что президентом РФ подписан перечень поручений об импортозамещению в промышленности, а так же в свете введенных ЕЭС и США санкций против нефтедобывающей промышленности России, крайне остро
Дата поступления 29.01.15
стоит вопрос о замещении зарубежных реагентов или реагентов, изготовленных на базе импортного сырья, на составы, разработанные и произведенные в нашей стране с применением отечественной сырьевой базы.
Одними из универсальных реагентов на многих стадиях нефтедобычи являются ПАВ.
Эффективность применения ПАВ обуславливается тем, что водные растворы этих составов резко понижают величину межфазного натяжения на границе раздела «нефть-вода» и «вода-порода», вследствие чего улучшается смачиваемость породы водой и повышаются нефтеотмывающие свойства воды, и изучение и внедрение такого рода реагентов является весьма актуальной задачей 6'7.
Целью работы явилось изучение нефтеот-мывающей способности водных растворов отечественных и зарубежных ПАВ с перспекти-
Таблица 1
Оценка нефтеотмывающей способности водных растворов ПАВ
Наименование ПАВ Нефтеотмывание при концентрации ПАВ, % мас. Коррозия
0.2 0.5 1.0
Р-30 69.1 67.7 86.2 -
Р-44 61.3 83.6 84.1 -
LA 450 98.3 100.0 98.9 +
AOS 38 93.2 89.9 89.3 +
Hamposyl 30 25.8 46.61 29.62 +
Synperonic PE 89.94 90.39 93.35 +
вой замены последних на российские аналоги. Растворы реагентов готовились на пластовой воде «Западная Сибирь» с минерализацией 20 г/литр. В качестве поверхностно-активных веществ сравнения для оценки проявленных свойств были взяты реагенты LA 450 (смесь оксиэтилированных и пропоксилированных жирных спиртов C12-14, серия Plurafac, производитель BASFGmbh, Germany) и AOS 38 (Альфа-олефин сульфонат, Polystep A-18, производитель Stepan Company, USA), Hamposyl 30 (Hamposyl, США), Synperonic PE (Croda International Plc, UK), а также составы экологически безопасных ПАВ, произведенных в нашей стране для процессов нефтедобычи: Р-30 и Р-44.
Оценка коррозионной стойкости металла в присутствии испытанных ПАВ осуществлялась визуальным методом. Так, коррозионное поражение в виде точек, охватывающих поверхность металла, можно увидеть на рис. 1 на пластинке под №10.
Рис. 1. Оценка коррозионной стойкости металла в присутствии ПАВ
Методика исследования
Оценка нефтеотмывающей способности растворов ПАВ осуществлялась гравиметрическим методом 8 с использованием подготовленных металлических пластин по следующей
методике 9: подготовленные и откалиброван-ные по массе стальные пластинки были опущены в нефть и после естественного стекания нефти по истечении 30 мин взвешивались повторно. Полученная разница масс дает значение остаточной нефти. Пластинки погружались в рабочий раствор реагента и через 30 мин выдержки в режиме встряхивания сушились на воздухе в течение 3 ч, затем взвешивались, степень нефтеотмывания оценивали по разно-
7
сти масс 7.
Обсуждение результатов
В эксперименте исследовались свойства ПАВ Российского 10, Германского, Швейцарского происхождения.
Результаты сравнения нефтеотмывающей способности ПАВ в диапозоне концентраций водных растворов от 0.2 до 1.0 % мас. приведены в табл. 1.
Из данных табл. видно, что лучшей отмывающей способностью при всех испытанных концентрациях обладает ПАВ LA-450, худшей — ПАВ Р-44 и Р-30.
Таким образом, в изученном диапазоне концентраций от 0.2% мас. до 1.0% мас. все испытанные ПАВ проявляют высокие нефтеот-мывающие свойства, причем лучшей нефтеот-мывающей способностью обладает ПАВ LA 450. У ПАВ отечественного производства с увеличением концентрации от 0.2% мас. до 1.0% мас. соответственно увеличивается степень нефтеотмывания. Наивысшую степень отмывания ПАВ зарубежного производства LA 450, AOS 38 и Synperonic PE показали при концентрации растворов 0.5%. Следует отметить, что ПАВ отечественного производства обладают меньшей коррозионной активностью по сравнению с зарубежными.
Литература
1. Смидович Е. В. Технология переработки нефти и газа. Ч. 2-я. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов.— М.: Химия, 1980.- 328 с.
2. Идогова Я. В., Ващенко А. В., Прочухан К. Ю., Прочухан Ю. А. Влияние водных растворов анионного поверхностно-активного вещества ряда вторалкансульфонатов в смеси с гелем на основе полиакриламида на солюбилизацию нефти и стабильность эмульсии // ЖПХ.-2014.- Т.87, вып. 12.- С.1859-1862.
3. Прочухан К. Ю. Современные методы увеличения нефтеотдачи. Практический опыт применения отечественной технологии Щелочь-ПАВ-Полимер (ASP) на нефтяных месторождениях Западной Сибири // Нефть. Газ. Новации. 2014.- №10.- С. 50-54.
4. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия.- М., Наука, 1978.- 113 с.
5. Глущенко В. Н., Пташко О. А., Денисова А. В. Химико-технологические приемы повышения эффективности защиты от солеотложений методом Squeeze treatment // Нефть. Газ. Новации.- 2012.- №8.- С.74-77.
6. Жогло Ф.А. Жиросахара (Получение, свойства, применение).- М.: Медицина, 1975.- 112 с.
7. Прочухан К. Ю., Прочухан Ю. А., Глущен-ко В. Н. Разработка экологически безопасных ПАВ и их адаптация к условиям нефтедобывающей промышленности // В сб. «Развитие науки на современном этапе».- Киев, 2012.- С.20.
8. Абрамзон А. А. Поверхностно-активные вещества.- Л.: Химия, 1981.- 125 с.
9. Хаустов А. П., Редина М. М. Охрана окружающей среды при добыче нефти.- М.: Дело, 2006.- 554 с.
10. Пат. №2013132089 РФ Способ разработки нефтяной залежи и двухкомпонентной залежи и двухкомпонентный реагент для его осуществления / Исаев М. К., Ахмадишин Р. З., Усманова Л. Р.,Прочухан К. Ю., Прочухан Ю. А., Лугов-кин М. Е., Ерышов А. А., Сафарян Ш. Т. // Б. И.- 2015.- №2.
References
1. Smidovich E.V. Tehnologiya pererabotki nefti i gaza. Ch. 2-ya. Kreking neftyanogo syr'ya i pererabotka uglevodorodnykh gazov [Technology of oil and gas. Part 2. Cracking of petroleum feedstock and processing of hydrocarbon gases]. Moscow, Khimiya Publ., 1980, 328 p.
2. Idogova Ya.V., Vashchenko A.V., Prochuk-han K.Yu., Prochukhan Yu.A. Vliyanie vodnykh rastvorov anionnogo poverkhnostno-aktivnogo veshchestva ryada vtoralkansul'fonatov v smesi s gelem na osnove poliakrilamida na solyubi-lizatsiyu nefti i stabil'nost' emul'sii [Effect of the aqueous solutions of anionic surfactant in the number of secondary alkyl sulfate mixtures with polyacrylamide gel solubilization of oil and emulsion stability]. Zhurnal prikladnoi khimii [Russian Journal of Applied Chemistry], 2014, v. 87, no.12, pp.1859-1862 p.
3. Prochukhan K.Yu. Sovremennye metody uveli-cheniya nefteotdachi. Prakticheskii opyt prime-neniya otechestvennoi tehnologii Shcheloch'-PAV-Polimer (ASP) na neftyanykh mestorozh-deniyakh Zapadnoi Sibiri [Modern methods in enhanced oil recovery. Practical experience in applying the russian procedures of «Alkali-Surfactant-Polymer» (ASP) at Western Siberia oil fields ]. Neft'. Gaz. Novatsii [Oil. Gas. Innovations], 2014, no.10, pp.50-54.
4. Rebinder P. A. Poverkhnostnye yavleniya v dispersnykh sistemakh. Kolloidnaya khimiya [Surface phenomena in disperse systems. Colloid chemistry]. Moscow, Nauka Publ., 1978, 113 p.
5. Glushchenko V. N., Ptashko O. A., Denisova A. V. [Chemical and technological skills to increase the protection efficiency against salt depositions using squeeze treatment method ]. Neft'. Gaz. Novatsii [Oil. Gas. Innovations], 2012, no.8, pp.74-77.
6. Zhoglo F.A. Zhirosakhara (Poluchenie, svoistva, primenenie [Fatty sugar (receiving, properties, application)]. Moscow, Meditsina Publ., 1975, 112 p.
7. Prochukhan K.Yu., Prochukhan Yu.A., Glushchenko V. N. Razrabotka ekologicheski bezopasnykh PAV i ikh adaptatsiya k usloviyam neftedobyvayushchei promyshlennosti [Development of environmentally friendly surfactants and their adaptation to the conditions of the oil industry]. Sbornik statei «Razvitie nauki na sovremennom etape» [In the collection of the articles «Development of Science at the Present Stage»], Kiev, 2012, pp.20-25.
8. Abramzon A.A. Poverkhnostno-aktivnye veshchestva [Surface-active substances]. Leningrad, Khimiya Publ., 1981, 125 p.
9. Khaustov A. P., Redina M. M. Okhrana okruzhayushchei sredy pri dobyche nefti [Environmental protection at oil production]. Moscow, Delo Publ., 2006, 554 p.
10. Isaev M. K., Akhmadishin R. Z., Usmanova L.R., Prochukhan K.Yu., ProchukhanYu.A., Lugovkin M. E., Eryshov A.A., Safaryan Sh. T. Sposob razrabotki neftyanoi zalezhi i dvukhkomponentnoi zalezhi i dvuhkomponentnyi reagent dlya ego osushchestvleniya [Method of developing oil deposits and deposits of the two-component and two-component reagent for its implementation]. Patent RF no.2013132089, 2015.
