РД 39-1-199-79
Руководство по проектированию и применению метода заводнения с водорастворимыми поверхностно-активными веществами (ПАВ)

Министерство нефтяное промоиеннооти

Ордена Легаша производственное объединение Башнефть

БашкирокнЙ государственный научно-иоследоветельскжй I проектный мнстнтут нефтяной прошменности (Башшшннефть)

РУКОВОДСТВО

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА ЗАВОДНЕНИЯ С ВОДОРАСТВОРИМЫМ* ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫМИ ВНШСТВАМИ (ПАВ)

РД 39 - Т. - 199 - 79

Уфа. 1979

Шшштв.Ш

окоиэтклнровашше алкилфенолы R-C«Kr0~ (CH_a-CH_g 0)_nH (ПАВ тиш ОП-Ю)    ^п

оксшэтияированныо жирные спирты $-0- (СН₈-СИ_Л-О^Н

окожэтллировашше жирные кислоты R-C0-0- (CH_a-CHt'0)_nH

блоксополжмери окисей этилена и пропилена (джсольваны, проксанолы, сапароли)

_СНз

н- (0-с»,-сн,-)_пв- &-си,- 0-)-(-сн_гсн,-0-),~₁н

к - углеводородный прямоцепочный или разветвленный радикал» представляющий гидрофобную часть молекулы ПАВ.

П - количество последовательно присоединенных молекул окиси этилена.

т - количество последовательно присоединенных молекул окиси пропилена.

Свойства ПАВ зависят от длины и отроения как углеводородного радикала, так и строения гидрофильной части ыолокулн.

Поскольку в подавляющем большинстве случаев пластовые воды нефтяных залежей содержат в больших количествах хлориды щелочно-земельных металлов (главным образом, кальция и магния) и повсеместно используются при заводнении промысловых сточных вод для применения рекомендуются неионогенные ПАВ, которые в отличие от анионоактивных ПАВ не вступают в химическое взаимодействие с солями шелочно-земельных металлов. Неионогенные ПАВ обладают достаточно высокой поверхноотной активностью при малых концентрациях и обладают меньшей адоорбжруемостью на поверхности пород. Они обладают еще одним важным качеством, состоящим в том, что их свойотва за счет регулирования количества присоединяемой в процессе получения окиси этилена могут регулироваться в широких пределах при постоянном составе сырья и неизменном

РД 39 - I - 199- 79 Стр. 9 технологическом оборудовании. Таким образом может быть достаточно просто решен вопрос производства продуктов с оптимальными свойствами для условий конкретных валежей нефти.

2.3. Требования к ПАВ, прим еняемым при заводнении пластов

ПАВ или их смеси, применяемые при заводнения пластов, должны удовлетворять следующим основным требованиям:

-    полностью растворяться при концентрации до 1% в нагнетаемой в пласт воде и погребенной пластовой воде;

-    обладать высокой поверхноотной активностью на границе раздела нефть - вода. Мехфазыое натяжение 0,OS-процентных растворов ПАВ в дистиллированной воде на гредице о очищенным керосином не должно превышать 5-6 дия/оы;

-    улучшать смачивание поверхности нефтесодернащкх пород;

-    мало адсорбироваться породой пласт».Предельная адсорбция ПАВ из растворов в дистиллированной воде на поверхности размолотого кварцевого песка не должна превышать 0,3-0,4*10“'* мг/см² (0,3-0,4 мг/г);

-    обладать высокой нефтевытесняяцей способностью.

Результаты испытаний ПАВ очитаются удовлетворительным!,

если коэффициент вытеснения нефти 0,05-процентным водным раствором ПАВ по сравнению о водой увеличивается на 10 процентов и более.

-    разрывать пленку нефти и опивать ее о поверхности порода;

-    способствовать более полному впитыванию вода в нефтена-сыщсняую породу;

-    быть технологичными в применении.

Температура застывания ПАВ не должна превышать глину о 20°С.

К вновь создаваемым ПАВ будут предъявляться повышенные требования. Совместные работи организаций Wimne-pTenpoim и Миннеф-техишрома СССР по созданию болое эффективных ПАВ планируются на 1980-1985 гг.

2.4. Свойства нелоногеиних ПАВ, реноме и дуем их для применения при заводнении нефтяных пластов

В настоящее время enie не изготовляются нсионогоп..ые ПАВ, которые но всем показателям полностью соответствуют требованиям, изложенным в п.2.3. Наряду с поисковыми ис.следовашшми по ооздаиию более эффективных ПА13 ведутся также работы по улучшению их технологических свойств, в частности но получению товарных форм ПАВ с низкой температурой застывания.

Для применения при заводнении пластов рекомендуется несколько продуктов, освоенных промышленностью СССР и ГДР. Ряд продуктов подготовлен к промышленному производству и будет испытываться, начиная с 1979 года, на промыслах. Свойства этих ПАВ приведены в табл. I.

При обычных условиях эти вещества представляют собой либо вязкие жидкости, либо продукты пастообразной консистенции с плотностью, близкой к 1000 кг/м³. При длительном хранении они могут расслаиваться. Все продукты не являются индивидуальными химическими соединениями, поэтому не имеют постоянной температуры плавления. При темпоратуре выше 50°0 все ПАВ являются под-рижшши однородными жидкостями.

Вноококонцонтрировпниые водные ралтяоры этих продуктов обладают в области концентгаций 40-80 процонтов ггри температуро 30-40°С г чиже аномально высокой вязкость?», превосходящей

Свойства яежоногенных ПАБ. рексмек^еынх для лрлменеяжя лрж заэсдненкж пластов

Нимекованже ПАВ

Гекперату- :йежраайЗё предельная ад'-ср:..:-.* :He;ro‘;u7ei-: ра аомутне-:натяхекже :ка кварцевок песке в :няолая ело-: гая однопр<хО,С5-процен<статяческжх условачл?* :сс'несть

THUTBirr ^fV*KUY йЛ!?Л1Т*    1ф/г    * П

лентяых реихтных ВОДНЫХ -воров в

V?/

:0.05-проц.

дяст^воде.

растворов :по межсаэ-:по електрарен волнах расту

зоров по о ТУ новекяс к :

OD-IO*** :

Теглература

заставания,

°С

на гранте :вому яа?^в-:токетру с очжк^херо^женат :жнтер$еро-

:метру

’ilkSK. .. «своеяные срокывленнсстьв

ОС—iO 86 8.5 0,65 0,21 1.00 20-25 'OpeBoneaw -ОН -100 40 4.7 0,90 - 0.96 5-8 Ппевоцзл N -I2XXiX 75 4.5 0,45 0.1Ь-0,21 0.99 IO-II Зрсвоавл '*OfLP -100 79-00 7.1-9,1 0,50-0,90 - - 10-15 Превоаел Г-1 102 6.3 0,60 - 1.05 35-40 2. Испытываете на промыслах ж подготовленные к освоенас Зеояол A4—I4 хежэтжлгоо ванный адкжл$<жсл на основе 74 5.6 С,75 0.18-0.24 1.06-1,07 18-20 трямеров пропалена 'тала QH-I07 79 4.5 С.50 0.10 I.0S-I.I3 I5-2C яеонол 2BI3I7-I2 80 7,6 0,45 0.16 1,06 25-ЯО !севопел WOf Р - ЮО/Н "5 7.3 0,45 - :.oi 15-20

х - чюжраэное ватяженже на гранте вода-очжсенкнЯ керосжя. 47-48 джн/сы; гз - сдельная поверхность кварцевого песка около I ц2/г; аз - В аяалогжчных уадовжях вода вытесняет 62-641 к e-ire;

хххх - Тсваряый продукт содержат 131 волн ж жяеет температуру застызакжя нжже мжнус 10°С.

РД 39 -1 - 199- 79 Стр. II

вязкость товарных продуктов. В отдельных случаях наблюдается даже образование гелей ( табл.2), что следует учитывать при проектировании промысловых дозаторных установок л баз для хранения и приема ПАВ, поступающих Ъ цистернах, а также при разогреве ПАВ острым паром.

Для проектирования баз хранения и промысловых дозаторных установок необходимо располагать сведениями о теплоемкости и теплопроводности этих продуктов. В литературе данные о теплопроводности ОП-Ю и близких к нему продуктов отсутствуют. Однако. они могут быть рассчитаны, например, по методам Лиона и Хуанита (теплоемкость) и Смита (теплопроводность), изложенным в монографии [73 . Данные для ОП-Ю, полученные согласно расчетам по этим методам, приведены в таол. 3.

Правила техники безопасности и защиты окружа щей природной среды при проектировании обуотройства и эксплуатации нефтяных месторождений, разрабатываемых с применением растворов поверхностно-активных веществ типа ОП-Ю для заводнения пластов приведены в специальных Правилах РД 39-I-I4-77.

Таблица 2

Теплоемкость и теплопроводность ОП-Ю при различной температуре

Температура, °С Теплоемкость при постоял- Теплопровод- 7 ность (К) К* КГ, оек.сЕ^?рад гмольйая,--массовая’,- : : кал :м^Ш>*гЬаД i Ь.граД Минус 20 281 0,364 1,64 0 290 0,376 1,66 20 299 0,388 1,70 40 311 0,403 I.7I 60 321 0,416 1,73 80 331 0,428 1,75 100 341 0,442 1,75 .20 352 0,456 1.75

Вязкость неходких проектов и концентрированных водных растворов некоторых неионогеншех ПАВ при различной температуре

Таблица 3

Наименование ПАВ:^ЦЖР|“ : воде, л *•_Температура. о о 5 15 : 20 : зо : 50 20 5,0 5,1 4,0 4.5 40 127 128 124 121 ОП-Ю 60 6500 3760 1320 216 80 1940 1070 505 133 100х паста 3100 242 86,5 20 2011 22Х 158 325 40 1440 857 318 58 Превоцел WON-100 60 1820 1100 430 79 70 19000 10500 3600 81 80 гель 26000 262 71,5 100х 561 405 154 64,4 Неоиол 2В I3I7-I2 100х - 544 - 84 Превоцел W0FP- 100 100х 600 390 200 63 20 29,6 21 15,6 7,5 40 гель гель 210 60 Превоцел Г-1 60 гель гель гель гель1* 80 гель гель 740 160 100х паста паста паста 72

х - исходный IOO-процентный продукт хх - при 60°С - 300 сП.

2.5. Методик! испытаний свойотв неионогенных ПАВ

Излагаемые ниже методики рекомендуется для сравнительных испытаний ПАВ при отборе перспективных продуктов применительно к условиям типичных нефтяных месторождений. Испытания проводятся о использованием моделей пластовых вод, нефтей и пористых сред или пород. На основании опыта исследований большого количества образцов при отборе ПАВ рекомендуемся определять следующие показатели: растворимость в пресной и модели пластовой воды, температуру помутнения - в преоной и модели пластовой вода, поверхностную активность, предельную адоорбцию, нефгевытеоняпцую способность. Каждое последующее испытание проводят в том случае, воли продукт выдержал предыдущее.

Методики испытаний овойств товарных ПАВ приводятся в стандартах или технических условиях на их изготовление. Например, методики испытаний овойств ОП-Ю изложены в ГОСТе 8433-57.

2.5.1. Определение растворимости ПАВ в пресной и пластовой воде.

Для испытания готовят однопроцентные (масс.) растворы испытуемого ПАВ в дистиллированной воде (модель пресной вода) и модели пластовой воды. Модель пластовой вода готовится растворением в дистиллированной воде хлоридов натрия, магния я кальция. Рекомендуется испольэовать дав модели пластовых вод, состав которых был определен, исходя из оостава погребенных пластовых вод с учетом разбавления их пресной водой при освоении заводнения, для двух групп нефтяных месторождений: модель I -для месторождений Урала и Поволжья с пластовой температурой, не превышающей 40°С, и модель 2 - для месторождений Мангышлака и Западной Сибири с пластовой температурой, не провыли иней 8(Яс.

РД 39 - I - 199 - 79 Стр. 15 Состав моделей пластовых вод приводится ниже.

Таблица За

Содержание солеи в моделях : пиастр вше вод, г/л

тшяш

Модель 2

Наименование соли

Натрий хлористый 97 57 Магний хлористый 6 6 Кальций хлористый 26 15

Однопроцентные растворы нслытуеиого ПАВ в пресной и пластовой воде после перемешивания разливают в пробирки, которые выдерживав в штативе d течение суток. Продукт считается выдержавшим испытание если после выдержки раствоо не расслаивается, не выпадает осадок и не наблюдается всплывание маслянистого слон. Допускается легкая опалесценция растворов.

2.5.2. Определение поверхностной активности ПАВ.

Поверхностная активность ПАВ определяется по межфазнвму натяжению на границе раздела раствор ПАВ в дистиллированной воде - очищенный керосин. Для измерения межфазного натяжения могут бить использованы и различные способы и приборы [8] .

Однако из-за отсутствия серийно изготовляемых отечественной промнмленностью приборов рекомендуется использовать оталагмо-метрический способ измерения межфазного натяжения, основанный на измерении объема капель керосина, выдавливаемых в раствор ПАВ из капилляра. Прибор - сталагмометр может быть изготовлен собственными силами.

Межфазное натяжение на границе двух жидкостей определяется по формуле:    <5    =    NV    (с/,    -    d_a)

^ , ⁽¹⁾

где ©    -    можцпзиое    натяжение,    дин/см;

F.muHHmi'"4jrn представляет рабочие чертежи сталагмометра по запросам заинтересованны:. организаций.

Cip. 16 PA 39 - I - 199 - 79 К - постоянная прибора;

V - объем выдавливаемой капли в делениях шкалы; d, nd_£ - плотности обеих жидкостей, г/см³.

Для определения постоянной прибора измеряют <Э на границе дистиллированная вода - криоскопический бензол. Криоско-пический бензол должен иметь показатель преломления 1,501, плотность - 0,879 г/см³. При расчете постоянной прибора значение межфазного натяжения на границе бензол - вода принимают равным 34,96 дин/ом.

При определении меяфазного натяжения водорастворимых ПАВ керосин помещается в корпус шприца сталагмометра и через капилляр о загнутым вверх кончиком выдавливается в водную фазу. При определении ыежфаэного натяжения маслорастворимых ПАВ используется капилляр с прямым кончиком. Водный раствор ПАВ (вода) помещается в шприц и выдавливается в керосин ( или в керосиновый раствор ПАВ). При измерениях требуется выдерживать время, необходимое для установления адсорбционного равновеоия,. не давая капле отрываться от капилляра. Экспериментально установлено, что время выдержки капли, выдавленной на одно деление шкалы микровинта после отрыва предыдущей капли, должно быть не моное минуты. Керосин, применяемый для определения, должен иметь поверхностное натяжение не менее 47,5 ди'/см. Эго достигается его очисткой пропусканием через колонку с оиликагелем АСК и активированным углем (мелкий уголь - I/10 объема силикагеля, крупный - 1/4), а затем сульфированием серной кислотой о последующим промыванием водой, нейтрализацией IO-процвнтным раствором НаОН и окончательным промыванием водой до нейтральной реакции. Очищенный керооин сушится сначала силикагелем, а затем хлористым кальцием. Для определения поверхностной активности ПАВ готовят серию растворов разбавлением предварительно приготовленного одноноо-

РД 39 - I - 199 - 79 Стр. 17 центного раствора. По мзмвренным значениям межфазного натяжения растворов ПАВ концентрацией 0,005; 0,010; 0,020; 0,030; 0,040; 0,050; 0,070; 0,100; 0,150; 0,2502 строится изотерма межфазного натяжения (5*f(c), которая характеризует поверхностную активность ПАВ и используется в качестве тарировочного графика при определении концентрации ПАВ. Продукт считается выдержавшим испытание, если межфазное натяжение 0,05-процентного раствора ПАВ на границе с очищенным керосином составляет не более 5-6 днн/см.

2.5.3. Определение температуры помутнения

Для определения температуры помутнения готовят однопроцентные растворы ПАВ в дистиллированной воде или модели пластовой вода. Затем 30 мл раствора наливают в пробирку из бесцветного стекла диаметром 30 мм и высотой около 100 мм. Пробирку закрывают пробкой с двумя отверстиями. В центральное отверстие вотав-ляюг термометр ( по ГОСТ 215-73) таким образом, чтобы его конец находился на расстоянии 6-10 мм от дна пробирки, а в боковое отверстие вставляют ручную кольцевую мешалку, изготовленную из алюминиевой проволоки. Мешалка должна проходить через отверстие свободно с зазором, который служит и для сообщения пространства пробирки с атмооферой.

Пробирку помещают в плоскодонную колбу типа ПКШ емкостью 250 мл, заполненную наполовину глицерином или вазелиновым маслом. При этом пробирка должна удерживаться бортике ми на горле колбы и расстояние от дна пробирки до дна колбы должно быть 5-10 мм.

Колбу нагревают с помощью электрической плитки, поддерживая скорость повышения температуры раствора ПАВ в пробирке 2-3 градуса в минуту. За температуру помутнения принимают температуру, при которой наблюдается резкое помутнение раствора ПАВ.

АННОТАЦИЯ

Шстоящее Руководство составлено во исполнение приказа Министерства нефтяной промышленности от 29 октября 197G года 592 "О мерах по наиболее полно»..у извлечению нефти из недр".

В Руководстве приводятся физико-химические свойства поверхностно-активных веществ (ПАВ) и требования, предъявляемые к ним при использовании для увеличения нефтеотдачи и ускорения темпов разработки нефтяных залежей, излагаются методики оценки свойств ПАВ, определения параметров вытеснения нефти растворами ПАВ, расчета основных технико-экономических показателей разработки нефтяных залежей с применением ПАВ и определения технологической эффективности применения ПАВ по результатам промысловых исследований.

С введением настоящего Руководства утрачивает оилу временное руководство " Применение поверхностно-активных веществ (ПАВ) ири заводнении нефтяных пластов с целью увеличения нефтеотдачи", Уфа, 1973 .

Авторами Руководства являются Б^балян Г.А. (руководитель), Тумасян А.Б., Лови Б.И., Штангеев А.Л., Пономарев С.А., Дов-ликамов В.В., Федорако А.Б., Мельников А.И., Бабалян П.И., Зайдель Я.М., Санкин В.А., 1Ъниев Р.Р., Дзюба В.И., Шигалова С.М., Асанбаева Д.Н., Тарасова Н.И., Шафина Э.Т., Сираэсгди-нов Р.У.

Пункт ЗЛО. Руководства "Влияние геологической неоднородности на оценку нефтеотдачи" составлен Хайретдинопым Н.Ш», Токаревым М.В., Щербининым В.Г.

В составлении Руководства приникали участие Насртдинов М.Н., Муллагалямов Т.Ш., Зитяевз Л.В., Максимова Т.Н., Родионов В.П., Петрова Т.Н.

Продукт считаетоя выдергг^вшим иогштание, геля температура помутнения раствора в дистиллированной воде соответствует значению, приведенному в стандарте или технических условиях, а температура помутнения растворов ПАВ в моделях пластовых вод I и 2 выше 40 и 80°С соответственно.

2.5.4. Определение адсорбции ПАВ в статических условиях.

Изучение адсорбции в статических условиях дает возможность сопоставить адсорбционную способность различных ПАВ. Методика заключается в определении количества адсорбированного ПАВ поверхностью молотого кварцевого песка при достижения равновесия. Подготовка кварцевого песка состоит в удалении окислов железа и глинистых частиц обработкой его 10-15-процентной соляной кислотой в течение оуток при периодическом перемешивании, затем песок промывается водой дс нейтральной реакции, высушивается и размалывается в шаровой мельнице с фарфоровым барабаном и шарами в течение 8 часов. Помол отмучивается от пыли, высушивается и рассеивается по фракциям на ситах с размерами отверстий 0,50;0,25; 0,10;0,06 мм. Из полученных фракций составляется смесь, которая должна иметь следующий гранулометрический состав:

Размее зерен,    Весовое содержание фракций

_I*_ uag£i«J[ _

Удельная поверхность такого песка около I м²/г Можно применять дчя определения адсорбции лесок другого Фракционного состава, если известна его удельная поверхность.

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ

МЕТОДА ЗАВОДНЕНИЯ С ВОДОРАСТВОРШЬМИ    РД    39-I-I99-79

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЬМИ ВЕЩЕСТВАМИ (ПАВ)

Приказом Министерства нефтяной промышленности Л 359 от 19 толя 1979 г.

орок введения установлен с I ноября 1979 г.

Заводнение нефтяных пластов с водорастворимыми поверхностно-активными веществами (ПАВ) рассматривается как один из перспективных методов увеличения нефтеотдачи и ускорения темпов разработки нефтяных залежей. В приказе Министерства нефтяной промышленности Л 592 от 29 октяоря 1976 г. " О мерах по наиболее полному извлечению нефти из недр" определена программа работ по испытанию и внедрению данного метода, а такие по созданию необходимых для этого ПАВ и организации их производства.

Настоящее Руководство по проектированию и применению метода заводнения с водорастворимыми ПАВ, именуемое в дальнейшем "Руководство", составлено с целью упорядочения комплекса работ, необходимых для проектирования, разработки и обустройства нефтяных месторождений и оценки эффективности применения ПАВ при заводнении нефтяных пластов.

Руководство определяет ооновные требования к ПАВ и условия наиболее эффективного применения, требования к ооорудова-нию и обустройству месторождений, а также правила проектирования сооружений до приготовлению и накачке раотворов ПАВ и правила техники безопасности м защиты окружающей природной среда.

В Руководстве приведены методики оценки свойств ПАВ, определения исходных зависимостей и раочета основных технико-экономических показателей разработки месторождений о применением ПАВ и оценки эффективности их применения по данным промысло-«ч* последований.

В приложении к Руководству в качеотве справочного материала приведены некоторые результаты экспериментальных исследования и промысловых испытаний ПАВ в Советоком Союзе и эа рубежом*

Руководящий документ обязателен для предприятий и организаций Миннрфгепрома, осуществляющих метод <аводнеН*Я пластов о зованяем ПАП.

I. ОСОБЕННОСТИ МЕТОДА

Увеличение нефтеотдачи и темпов разработки нефтяных залежей является одной из аоновных проблем нефтяной промышленности. Опыт разработки нефтяных месторождений показывает, что величина нефтеотдачи, при существующих методах разработки, не превышает 40-50$. Особенно низка нефтеотдача при режиме растворенного газа (25-30$), несколько выше (30-40$) при режиме газовой шапки. Наибольшая нефтеотдача (40-70$) достигается из заводняемых пластов. Однако не всегда удается эффективно осуществлять заводнение пластов из-за малой проницаемости и неоднородности пластов, высокой 1Щзкооти нефти и т.д. Так нефтеотдача угленосной толгаи Арланского месторождения, характеризующегося высокой вязкостью нефти ( до 30 спз) и неоднородностью пластов, при обычном заводнении не будет превышать 35-40$.

Заводнение пластов является основным методом разработки нефтяных залежей. Повышение эффективности заводнения проще всего может быть достигнуто за счет улучшения нефтевы-тесняющжх я нефгеотмываицих свойств воды, закачиваемой воды. Как показывают исследования, одним из наиболее доступных способов повышения эффективности вытеснения нефти водой является добавка к воде ПАВ.

Но данным экспериментальных и теоретических исследований заводнение растворами ПАВ позволит по сравнению с закачкой пресной воды увеличить нефтеотдачу пластов на .3-5$ и в 1,3--1,5 раза повысить темпы разработки, а также снизить расход волн на вытеснение нефти. Более высокий прирост

нефтеотдачи и лучшие экономические показатели достигаются в случае применения ПАВ на ранней стадии заводнения.

Важным преимуществом метода заводнении пластов с ьодо-раотморимыми ПАВ по сравнению с рядом других методов увеличения нефтеотдачи является возможность внедрения ь большое объемах при относительно невысоких дополнительных капвложениях в обустройство промыслов. Данный метод может сочетаться с другими методами повышения нефтеотдачи, а ПАВ - с другими химическими продуктами, применяемыми для этой пели.

2. *>ИЗИКО-ХШ!ЧЕСКИВ ОСНОВЫ ПРЖЕИЙШЯ ПАВ ПРИ ЗАВОДНИШ HBMVfflSX ПЛАСТОВ

2.1. Механизм действия ПАВ

По существующим представлениям, базирующимся на результатах I. ногочисленных работ отечественных ■ зарубежных исследователей, эффективность применения ПАВ ара вытеснении нефти водой обусловлена рядом факторов.

Под действием ПАВ, сильно снижающих поверхностное натяжение на границе раздела нефть-вода, в порах коллектора создаются условия душ диспергирования нефти в потоке воды. Шесте с тем, ПАВ, адсорбируясь на поверхности капе*1Ь нефти и порода, препятствуют коалесценции капель и прилипанию их к породе. При низком поверхностном натяжении капли нефти легко деформируются, благодаря чему уменьшается работа, необходимая душ проталкивания их через сужения пор и возрастает скорость течения их в пласте [I-4]

Водные растворы многих ПАВ проявляют моющее действие по отношению к нефти, покрывающей поверхность порода тонкой пленкой, способствуя разрыву пленки и диопергироваяию нефти в водной фазе, и стабилизируют образовавшуюся при этом дисперсию. Адеорбяруяоь на поверхности раздела нефти с водой и вытесняя активные компоненты нефти, создающие на поверхности раэдела а/.оорбционные слои о высокой прочностью, ПАВ облегчают деформацию менисков в порах-капиллярах пласта, благодаря чему ускоряется процесс капиллярного впитывания вода. При этом значительно ускоряются также процессы противоточной капиллярной пропитки в неоднородных пластах 0-51.

В результате действия перечисленных факторов снижается давление нагнетания и удельный расход воды, повышается охват

пластов заводнением, что особенно важно при разработке неоднородных коллекторов, значительно возрастает нефтеотдача и сокращаются ороки разработки залелей.

2.2. Общие сведения о ПАВ

Поверхностно-активними называются вещества, способные из раствора (истинного или коллоидного) в жидкой среде адсорбироваться на поверхности раздела фаз жидкость - газ (пар), жидкость - жидкость, жидкость - твердое тело с соответствующим понижением свободной поверхностной энергии (поверхностного натяжения) на этой поверхности. Для типичных ПАВ характерно определенное дифильное строение их молекул. Вещество, поверхностно-активное на одной границе раздела, на другой границе может быть ипактявным (не способным к адсорбции). При хемосорбции ПАВ (например, флотационных реагентов) на твердых поверхностях возможно повышение свободной поверхностной энергии яри общем понижении энергии системы в целом (за счет химической реакции ПАВ с поверхностью),. $3-

Молекулы обычных ПАВ имеют ассиметричное строение и содержат полярные гидрофильные группы, имеющие сродство к воде, и углего-дородннв гидрофобные радикалы, имепцие сродство к углеводородам. В поверхностном слое, например, на границе раздела нефть -вода молекулы ПАВ ориентированы так, что полярная часть обращена к воде, а гидрофобнач-к нефти. Поверхностная активность этих веществ, определяемая, как известно, производной    ,

вавиоит от характера гидрофильной и гидрофобной групп и их сродства к граничащим фазам (Здесь (3    - поверхностное натяже

ние па поверхности раздела соприкасающихся фаз, С - концентре-имя ПАВ).

ГД 39 - I -199-79 Стр. 7 По химическим свойствам обычные ПАВ делятся на иоиогсчные и неиопогенныв, что связано о их способностью диссоциировать или практически не диссоциировать на ионы в водных растворах. Ионогенные ПАВ в свою очередь подразделяются на анионоактив-кые, катионоактивные и амфолитные (амфотерные). Анмоноакгкв-ные ПАВ при диссоциации образуют в водных растворах поверхностно-активные анионы, в состав которых входит углеводородная часть молекулы и катионы, представляющие ообой, как правило, ионы щелочных металлов, чаще всего-ионы натрия. Катионоактивные ПАВ диссоциируют в водных растворах о образованием поверхностно-активных катионов, состоящих из углеводородных радгкялов и анионов, как правило, С£~ , В к" я др.

Химическое строение наиболее типичных представителей различных классов ПАВ, применяемых в нефтяной промышленности представлено ниже.

алкиларилсульфонаты (сульфонолы) ft - СЗД • 80₅Na алкилсульфонаты R^xS0sNa алкнлеульфаты    R-O-SO _sNa

Шшшшш Ш    м

алкилбензилпиридииийхлориды к-О-CW_f- N -О (катапян К)

глиптические окшны - солянокислые соли ft~NH, M(f

F^S ^Г^30Л!"^,0В [^Л-^С^/^Л30>