Исследование межфазного натяжения на границе между углеводородной фазой и кислотными составами на основе сульфаминовой кислоты и поверхностно-активных веществ

Статья в Elpub

Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017; : 72-78

Исследование межфазного натяжения на границе между углеводородной фазой и кислотными составами на основе сульфаминовой кислоты и поверхностно-активных веществ

Давлетшина Л. Ф., Толстых Л. И., Давлетов З. Р., Власова В. Д.

Аннотация

В настоящее время одним из основных методов восстановления и улучшения проницаемости призабойной зоны скважин является метод кислотных обработок (КО), однако его эффективность постоянно снижается. Значительное влияние на успешность КО оказывает введение поверхностно-активных веществ (ПАВ) в кислотный состав, что обеспечивает снижение межфазного натяжения и предотвращение образования стойких нефтекислотных эмульсий и осадков при контакте кислотного состава с пластовой нефтью. В статье представлены результаты исследования межфазного натяжения на границе «кислотный состав - керосин» и «кислотный состав - нефть» в зависимости от типа и концентрации ПАВ, концентрации кислоты. На примере кислотных составов на основе сульфаминовой кислоты (САК) показано, что использование керосина в качестве модельной углеводородной фазы не всегда дает сопоставимые результаты по сравнению с применением нефти, не учитывает взаимодействие ПАВ, введенных в рецептуру кислотного состава, с нативными ПАВ нефти. Наряду с этим в работе представлены результаты оценки способности исследуемых ПАВ-кислотных составов разрушать нефтекислотные эмульсии при контакте с нефтью Ромашкинского месторождения. На основе сравнения межфазной активности и деэмульгирующей способности исследованных ПАВ показано отсутствие прямой зависимости рассматриваемых параметров от типа ПАВ, что указывает на невозможность разработки индивидуального ПАВ универсального действия и необходимость проведения лабораторной оценки в каждом отдельном случае. Среди исследованных ПАВ для условий Ромашкинского месторождения в кислотные составы на основе САК рекомендовано добавление анионного ПАВ «Нефтенол ВВД».

Список литературы

1. Давлетшина Л.Ф., Магадова Л.А., Силин М.А. и др. Кислотная обработка нагнетательных скважин. Старые проблемы - новые решения // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2009. № 3. С. 38-41.

2. Валиев Р.Р., Мингазов Р.Р., Аль-Мунтасер А.А.М. и др. Деэмульгаторы для солянокислотных составов // Вестник Казанского технолог. ун-та. 2016. Т. 19. № 10. С. 49-52.

3. Чулкова А.О., Прочухан К.Ю., Шафикова Е.А. и др. Эффективность деэмульгаторов в процессе разрушения нефтекислотных эмульсий // Нефтепромысловое дело. 2016. № 7. С. 26-29.

4. Деркач С.Р., Берестова Г.И., Мотылева Т.А. Использование ПАВ для интенсификации нефтедобычи при первичном и вторичном вскрытии пластов // Вестник Мурманского гос. техн. ун-та. 2010. № 4/1. С. 784-792.

5. Силин М.А., Магадова Л.А., Гаевой Е.Г. и др. Исследование поверхностно-активных веществ (ПАВ) различного типа, применяемых в составе технологических жидкостей // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2011. № 8. С. 50-55.

6. Петров Н.А., Давыдова И.Н., Акодис М.М. Применение катионных ПАВ ГИПХ-6 и ГИПХ-6Б в процессах нефтяной промышленности // Башкирский химический журнал. 2006. № 2. С. 46-53.

7. Насыйрова А.М., Кудряшов Д.А., Башкирцева Н.Ю., Идрисов А.Р. Повышение эффективности солянокислотных обработок нефтяных скважин в карбонатных коллекторах // Вестник Казанского технолог. ун-та. 2013. Т. 16. № 8. С. 290-292.

8. Плохова С.Е., Саттарова Э.Д., Елпидинский А.А. О сопоставимости поверхностных свойств деэмульгаторов и их деэмульгирующей активности // Вестник Казанского технолог. ун-та. 2014. Т. 17. № 3. С. 274-277.

9. Шакиров А.Н., Исмагилов О.З., Козин В.Г. Исследование коллоидно-химических свойств ПАВ, используемых в эмульсионных методах повышения нефтеотдачи пластов // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2003. № 11. С. 39-42.

10. Солодовников А.О., Андреев О.В., Киселев К.В. Исследование межфазного натяжения на границе нефть - кислотный раствор в присутствии поверхностно-активных веществ // Вестник Тюменского гос. ун-та. 2013. № 5. С. 148-155.

11. Башкирцева Н.Ю., Гараев Л.А., Сладовская О.Ю. Коллоидно-химические свойства промышленных ПАВ для подготовки нефти // Вестник Казанского технолог. ун-та. 2014. Т. 17. № 22. С. 315-318.

12. Карпенко И.Н., Коновалов В.В., Титкова М.С. Исследование взаимосвязи критической концентрации мицеллообразования и эффективности действия деэмульгаторов // Вестник СамГТУ (Сер.: Технические науки). 2016. № 3. С. 123-129.

13. Башкирцева Н.Ю., Сладовская О.Ю., Ягудин Ш.Г. Коллоидно-химические свойства реагентов для регулирования вязкости Зюзеевской нефти // Вестник Казанского технолог. ун-та. 2003. № 2. С. 252-261.

14. Красюков А.Ф. Нефтяной кокс (производство, свойства). 2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1966. 264 с.

15. Давлетшина Л.Ф., Толстых Л.И., Михайлова П.С. О необходимости изучения особенностей поведения углеводородов для повышения эффективности кислотных обработок скважин // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016. № 4. С. 90-97.

16. Виноградов В.М., Винокуров В.А. Образование, свойства и методы разрушения нефтяных эмульсий: Метод. указ. М.: ГАНГ, 1996. 31 с.

17. СТ-07.1-00-00-04. Порядок проведения лабораторных и опытно-промысловых испытаний химических реагентов для применения в процессах добычи и подготовки нефти и газа. Уфа: ОАО «АНК «Башнефть», 2014. C. 23-31.

18. Амиян В.А., Уголев В.С. Физико-химические методы повышения производительности скважин. М.: Недра, 1970. 279 с.

Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2017; : 72-78

Study of Interfacial Tension at the Boundary between Hydrocarbon Phase a nd Acid Compositions based on Sulfamic Acid and Surfactants

Davletshina L. F., Tolstykh L. I., Davletov Z. R., Vlasova V. D.

Abstract

Currently, one of the main methods for the restoration and improvement of permeability of the bottomhole well zone is the acid treatment method, however, its efficiency is constantly decreasing. A significant influence on the success of the acid treatments is the introduction of surfactants into the acid composition, which reduces the interfacial tension and prevents the formation of persistent oil-acid emulsions and precipitates upon contact of the acid composition with the formation oil. The article presents the results of studying the interfacial tension at the boundary of the acid composition-kerosene and acid composition-oil, depending on the type and concentration of surfactant, acid concentration. The example of acid compositions based on sulfamic acid (SAA) shows that the use of kerosene as a model hydrocarbon phase doesn't always give comparable results compared with the use of oil, does not take into account the interaction of surfactants introduced into the formulation of acid composition with native surfactants of oil. Along with this, the work presents the results of an evaluation of the ability of the surfactant-acid compositions to destroy oil-acid emulsions upon contact with the Romashkinskoye oil field. On the basis of the comparison of the interfacial activity and the demulsifying ability of the surfactants studied, the absence of a direct dependence of the parameters under consideration on the type of surfactant was shown, which indicates the impossibility of developing an individual surfactant of universal action and the need for a laboratory evaluation in each case. Among the surfactants studied for the conditions of the Romashkinskoye deposit, the addition of the anionic surfactant Neftenol VVD to acid compositions based on the SAA was recommended.

References

1. Davletshina L.F., Magadova L.A., Silin M.A. i dr. Kislotnaya obrabotka nagnetatel'nykh skvazhin. Starye problemy - novye resheniya // Territoriya «NEFTEGAZ». 2009. № 3. S. 38-41.

2. Valiev R.R., Mingazov R.R., Al'-Muntaser A.A.M. i dr. Deemul'gatory dlya solyanokislotnykh sostavov // Vestnik Kazanskogo tekhnolog. un-ta. 2016. T. 19. № 10. S. 49-52.

3. Chulkova A.O., Prochukhan K.Yu., Shafikova E.A. i dr. Effektivnost' deemul'gatorov v protsesse razrusheniya neftekislotnykh emul'sii // Neftepromyslovoe delo. 2016. № 7. S. 26-29.

4. Derkach S.R., Berestova G.I., Motyleva T.A. Ispol'zovanie PAV dlya intensifikatsii neftedobychi pri pervichnom i vtorichnom vskrytii plastov // Vestnik Murmanskogo gos. tekhn. un-ta. 2010. № 4/1. S. 784-792.

5. Silin M.A., Magadova L.A., Gaevoi E.G. i dr. Issledovanie poverkhnostno-aktivnykh veshchestv (PAV) razlichnogo tipa, primenyaemykh v sostave tekhnologicheskikh zhidkostei // Territoriya «NEFTEGAZ». 2011. № 8. S. 50-55.

6. Petrov N.A., Davydova I.N., Akodis M.M. Primenenie kationnykh PAV GIPKh-6 i GIPKh-6B v protsessakh neftyanoi promyshlennosti // Bashkirskii khimicheskii zhurnal. 2006. № 2. S. 46-53.

7. Nasyirova A.M., Kudryashov D.A., Bashkirtseva N.Yu., Idrisov A.R. Povyshenie effektivnosti solyanokislotnykh obrabotok neftyanykh skvazhin v karbonatnykh kollektorakh // Vestnik Kazanskogo tekhnolog. un-ta. 2013. T. 16. № 8. S. 290-292.

8. Plokhova S.E., Sattarova E.D., Elpidinskii A.A. O sopostavimosti poverkhnostnykh svoistv deemul'gatorov i ikh deemul'giruyushchei aktivnosti // Vestnik Kazanskogo tekhnolog. un-ta. 2014. T. 17. № 3. S. 274-277.

9. Shakirov A.N., Ismagilov O.Z., Kozin V.G. Issledovanie kolloidno-khimicheskikh svoistv PAV, ispol'zuemykh v emul'sionnykh metodakh povysheniya nefteotdachi plastov // Geologiya, geofizika i razrabotka neftyanykh i gazovykh mestorozhdenii. 2003. № 11. S. 39-42.

10. Solodovnikov A.O., Andreev O.V., Kiselev K.V. Issledovanie mezhfaznogo natyazheniya na granitse neft' - kislotnyi rastvor v prisutstvii poverkhnostno-aktivnykh veshchestv // Vestnik Tyumenskogo gos. un-ta. 2013. № 5. S. 148-155.

11. Bashkirtseva N.Yu., Garaev L.A., Sladovskaya O.Yu. Kolloidno-khimicheskie svoistva promyshlennykh PAV dlya podgotovki nefti // Vestnik Kazanskogo tekhnolog. un-ta. 2014. T. 17. № 22. S. 315-318.

12. Karpenko I.N., Konovalov V.V., Titkova M.S. Issledovanie vzaimosvyazi kriticheskoi kontsentratsii mitselloobrazovaniya i effektivnosti deistviya deemul'gatorov // Vestnik SamGTU (Ser.: Tekhnicheskie nauki). 2016. № 3. S. 123-129.

13. Bashkirtseva N.Yu., Sladovskaya O.Yu., Yagudin Sh.G. Kolloidno-khimicheskie svoistva reagentov dlya regulirovaniya vyazkosti Zyuzeevskoi nefti // Vestnik Kazanskogo tekhnolog. un-ta. 2003. № 2. S. 252-261.

14. Krasyukov A.F. Neftyanoi koks (proizvodstvo, svoistva). 2-e izd., pererab. i dop. M.: Khimiya, 1966. 264 s.

15. Davletshina L.F., Tolstykh L.I., Mikhailova P.S. O neobkhodimosti izucheniya osobennostei povedeniya uglevodorodov dlya povysheniya effektivnosti kislotnykh obrabotok skvazhin // Territoriya «NEFTEGAZ». 2016. № 4. S. 90-97.

16. Vinogradov V.M., Vinokurov V.A. Obrazovanie, svoistva i metody razrusheniya neftyanykh emul'sii: Metod. ukaz. M.: GANG, 1996. 31 s.

17. ST-07.1-00-00-04. Poryadok provedeniya laboratornykh i opytno-promyslovykh ispytanii khimicheskikh reagentov dlya primeneniya v protsessakh dobychi i podgotovki nefti i gaza. Ufa: OAO «ANK «Bashneft'», 2014. C. 23-31.

18. Amiyan V.A., Ugolev V.S. Fiziko-khimicheskie metody povysheniya proizvoditel'nosti skvazhin. M.: Nedra, 1970. 279 s.