Файл: Ахметшин М.А. Применение поверхностно-активных веществ на нефтепромыслах Туркмении.pdf

том или иной степени оказываются диспергаторами (часто не обнаруживая при этом стабилизирующего действия). Обратное же во многих случаях не имеет места [29].

Сильные поверхностно-активные вещества, не яв­ ляющиеся стабилизаторами, могут служить деэмульга­ торами устойчивых эмульсий, т. е. способствовать их расслоению в результате слияния капелек. Адсорби­ руясь сильнее, чем стабилизатор, такие деэмульгаторы

деэмульгаторы, адсорбируясь на границе двух жидких фаз (например, вода-нефть), образуют защитную плен­ ку, легко разрывающуюся при сближении капель веды друг к другу. Следовательно, деэмульгаторы рез­ ко снижают прочность защитных поверхностных слоев па пефтеводной границе раздела.

Адсорбируясь на твердых поверхностях, ПАВ вто­ рой группы могут резко изменять молекулярную при­ роду твердой поверхности, т. е. условия ее избиратель­ ного смачивания на границе двух жидкостей противо­ положной полярности вода-масло. В результате ориен­ тированной адсорбции ПАВ происходит гидрофобизация первоначально гидрофильных твердых поверхно­ стей, и наоборот, гидрофилизацпя первоначально гид­ рофобных поверхностей. Достаточно длинные углево­ дородные цепи, ориентированные при этом наружу, вызывают несмачивапие такой поверхности водой или

32

воримые мыла, образующие на поверхности нераство­ римые покрытия соответствующих кальциевых или ба­ риевых мыл.

Для двуокиси кремния, ряда силикатов, алюмоси­ ликатов (т. е. песков и песчаников), на поверхности стекол гпдрофобизаторамн являются катионактивные вещества.

В третью группу входят ПАВ, которые могут быть объединены под общим названием стабилизаторов.

рованные защитные оболочки.

Стабилизаторы не только препятствуют обычному

суспензии являются также адсорбционными пластифи­ каторами. В виде очень малых добавок они «разжи­ жают»— пластифицируют структуры, понижая их прочность и структурную вязкость.

В качестве поверхностно-активного пластификатора применяются стандартный продукт из отходов целлю­

ства, занимающие первое место по объему их прак­

обратному налипанию на поверхности, с которых они отмыты.

Моющие вещества обладают всем комплексом свойств, характерных для ПАВ предшествующих трех групп. Они сильно понижают поверхностное натяжение веды на границе с воздухом, т. е. обладают в обычном смысле высокой поверхностной активностью, обнару­ живая смачивающее и вместе с тем гпдрофилмзующее действие. Образуя пространственные сетчатые структу­ ры в объеме раствора п особенно в поверхностных слоях, моющие вещества являются не только дисперга­

поверхностно-активные структурообразующие стабили­ заторы (защитные коллоиды или высокомолекулярные загустители типа КМЦ) и электролиты, в том числе щелочные (сода, фосфаты, силикат натрия).

II. ВЫТЕСНЕНИЕ НЕФТИ ВОДОЙ И ВОДЫ НЕФТЬЮ

Нефтяные коллекторы представляют собой пори­ стые среды с высокоразвитой поверхностью. Движение нефти, воды п газа в такой среде определяется как объемными (гидродинамическими), так и молекуляр­ но-поверхностными факторами.

В частности, процесс вытеснения нефти водой из призабойной зоны скважины в глубь пласта опреде­ ляется в значительной степени физико-химическими свойствами нефти и воды, насыщающих поровое прост­ ранство, физико-химическими свойствами воды, вы­

34

тесняющей нефть, структурой порового пространства, гранулометрическим составом пород и физико-химиче­ скими свойствами минералов, слагающих их.

Необходимо различать два случая движения нефти, воды и газа в пористой среде: движение однородной жидкости или газа при отсутствии менисков- и совмест­ ное движение этих жидкостей, сопровождающееся об­ разованием менисков на контактах нефть-вода, нефтьгаз и вода-газ.

В первом случае краевые углы смачивания отсут­ ствуют. При этом физико-химические факторы сво­ дятся к изменению свойств жидкости у поверхности твердых частиц породы, например, к образованию адсорбционных слоев.

Во втором случае к указанным факторам приоб­ щаются еще капиллярные эффекты, действие которых может в ряде случаев играть решающую роль.

Добавочное давление в капиллярах или, как при­

при малых давлениях вытеснения. При относительно высоких перепадах давления процесс вытеснения неф­ ти водой или воды нефтью в призабойной зоне сква­ жины определяется главным образом этим давлением.

Капиллярное давление зависит от направления действия капиллярных сил. Если краевой угол смачи­ вания 0 <90°, то вода будет впитываться в нефтенасы­ щенную породу.

При 0>SO° (В < 0 ) капиллярное давление, меняя знак, препятствует проникновению воды в указанную породу.

Известным примером проявления капиллярных сил

ние уравновесится весом столбика поднимающейся жидкости.

Если жидкость не смачивает капилляра, то при погружении конца капиллярной трубки в сосуд с та­ кой жидкостью, жидкость в капиллярной трубке опу­ стится ниже уровня ее в сосуде. Например, такое явле­

степени активности нефти. С увеличением активности

36