Некоторые вопросы применения пав в Западной Сибири

Метод заводнения нефтяных залежей, как метод наиболее полного извлечения нефти, уже не обеспечивает необходимую конечную степень извлечения нефти из пластов, особенно в условиях неоднородных пористых сред и повышенной вязкости нефти, когда достигается относительно низкий охват пластов заводнением [6]. После окончания разработки нефтяных месторождений в недрах остается от 40 до 80% запасов нефти. Остаточная нефть в основном находится в таком состоянии, что доиз-влечение ее обычными методами разработки затруднительно.

Решение проблемы повышения эффективности разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами связано с созданием новых и усовершенствованием существующих физико-химических методов, обеспечивающих более полное извлечение нефти и уменьшение объемов добычи попутной воды. В связи с этим, важное значение приобретают методы регулирования разработки месторождений, вступающих в позднюю стадию, с высокой выработкой запасов и значительной обводненностью добываемой продукции. Одним из актуальных методов является применение поверхностно-активных веществ (ПАВ) [1, 2, 4].

Добавка ПАВ к закачиваемой воде приводит к снижению межфазного натяжения воды на границе с нефтью. При низком межфазном натяжении капли нефти легко деформируются, благодаря чему уменьшается работа, необходимая для проталкивания их через сужения пор, что увеличивает скорость их перемещения в пласте [1, 4]. Добавка ПАВ к воде приводит к уменьшению краевых углов избирательного смачивания, т.е. к улучшению смачиваемости породы водой. Кроме того, ПАВ способны диффундировать из водных растворов в нефть, вызывая снижение аномалий ее вязкости. И, наконец, водные растворы ПАВ обладают повышенными моющими свойствами и способствуют отрыву нефтяной пленки от поверхности пород [5]. Под действием ПАВ происходит диспергирование нефти в воде, причем ПАВ в определенной мере стабилизируют образующуюся дисперсию. Размеры капель нефти уменьшаются. Вероятность их прилипания к твердой поверхности уменьшается. Все это в итоге ведет к повышению нефтепроницаемости пористой среды и коэффициента вытеснения нефти из пласта.

Первые попытки применения эмульсий в нефтяной промышленности были предприняты в начале 70-х годов, но из-за дороговизны реагентов и ограниченного ассортимента ПАВ эмульсионные системы нашли ограниченное применение [7].

Использовавшиеся ранее ПАВ-стабилизаторы эмульсий были представлены ионогенным классом, применение которого ограничивалось минерализацией воды, используемой для приготовления растворов, а также минерализацией пластовой воды. Для устранения отрицательного влияния минерализации на устойчивость эмульсионных составов в качестве эмульгаторов и стабилизаторов эмульсий было предложено использование неионо-геиных ПАВ, оксиэтилированных продуктов, таких как оксиэтилированные алкилфенолы (неонолы), оксиэтили-рованиые высшие спирты и др.

Разработанные технологии эмульсионного воздействия, как правило, рекомендуются для применения в песчанистых пластах, где обычное заводнение было успешным, но уже исчерпало себя; или на карбонатных залежах при использовании в качестве эмульгаторов ПАВ неионогенного класса, которые нашли наиболее широкое применение. Этот вид ПАВ насчитывает более 50 веществ различных групп. Среди них наибольшее распространение получили оксиэтилированные изононилфенолы типов ОП-10, АФ9-4, АФ9-6, АФ9-10, АФ9-12, в основном из-за больших объемов их промышленного производства [2].

Не смотря на широкое применение ПАВ в условиях Западной Сибири на некоторых месторождениях, в ходе нашего исследования был выявлен ряд недостатков, которые связаны со следующими явлениями: осаждение в результате взаимодействия с поливалентными ионами пластовой воды, входящими в состав глин и других минералов; переход в неподвижную нефть; адсорбция на породе; химическое, биологическое и механическое разрушения (деструкция) [3].

В работах многих авторов, начиная с 60-х годов, особо подчёркивается необходимость комплексных физико-химических исследований промысловых ПАВ, однако до сих пор оценивают лишь влияние концентрации реагента на величину межфазного натяжения. Вопросы, связанные с влиянием температуры на свойства ПАВ, не изучаются, хотя являются на наш взгляд весьма актуальными.