Навигация
Эксперименты по изучению влияния биореагентов на основе активного ила
25601
знак
0
таблиц
0
изображений
1.3 Эксперименты по изучению влияния биореагентов на основе активного ила
Были выполнены серии экспериментов по изучению влияния биореагентов на основе избыточного активного аила на реологические свойства пленочной нефти и фильтрационные характеристики насыпной модели пласта. Объектом исследования служили растворы биореагентов и нефти опытного участка Ромашкинского месторождения. В качестве образцов биореагентов использовались избыточный активный ил, а также избыточный активный ил с питательными добавками и полимерным флокулянтом ВПК-402 (ИАИП-1) (1). Краткая характеристика физико-химических свойств нефти и опытного участка приведена ниже:
- плотность нефти при температуре 20 С - 857 кг/м;
- вязкость нефти в пластовых условиях - 4.5 мПас:
- вязкость нефти в поверхностных условиях -19.3 мПас
- проницаемость низкопродуктивного коллектора - 0,066 мкм; продуктивного - 0.204 мкм; высокопродуктивного - 0.650 мкм:
- пластовая температура - 40 C
- пластовое давление 175 МПа.
Методика эксперимента состояла в следующем. Эмульсия нефти и избыточного активного ила (в соотношении 30:70 объемных частей) перемешивалась в течение 24 ч. отстаивалась и из углеводородной части отбиралась проба. Проба помещалась в рабочий узел установки - узкий зазор фиксированной величины. Измерительная ячейка установки представляет собой плоский капилляр из двух кварцевых пластин, закрепленных на упругом пружинном подвесе и размещенных в кювете с исследуемой жидкостью. Механическая подвеска обеспечивает параллельность крепления кварцевых пластин и возможность изменения зазора между ними в интервале 0.3 - 30 мкм, а также перемещение исследуемой жидкости по схеме простого сдвига с заданной скоростью. В дальнейшем периодически измерялись резонансные параметры установки, определяемые физическими свойствами изучаемой жидкости на контакте с кварцевыми пластинами. Исследовались кинетика структурообразования образца жидкости, ее установившиеся структурно-механические свойства, как при фиксированной скорости сдвига, так и в широком интервале ее изменения, охватывающем значения скорости сдвига в удаленных и призабойной зонах пласта. Размер узкого зазора соответствовал средним радиусам поровых каналов низкопродуктивной, продуктивной и высокопродуктивной зон опытного участка. Соотношение компонентов в растворе, размер узкого зазора, температура и скорость сдвига выбирались на основе моделирования пластовых условий.
На первом этапе изучения влияния реагентов на реологические свойства нефти исследовалась исходная проба дегазированной нефти в разных по размеру узких зазорах (рис. 1). Видно, что процесс формирования надмолекулярной структуры нефти в пристенной области занимает до 20 ч и существенно зависит от размера узкого зазора. Уменьшение размера последнего – увеличение градиента поверхностных сил ускоряет процесс структурообразования, приводя к формированию надмолекулярной структуры с более развитыми структурно-механическими свойствами. Например относительная вязкость по сравнению с объемной в зазоре размером 1.5 мкм возрастает в 4,4 раза при скорости сдвига 20 с-1 (рис. 2). Рис. 2 иллюстрирует влияние твердого тела и внешних условий – скорости деформации на вязкие свойства пленочной нефти. Видно, что молекулярно –поверхностное взаимодействие нефти с породой изменяет консистенцию нефти и в сравнительно крупных порах (размером примерно 2.4 мкм), отвечающих высокопродуктивной части пласта. Кроме того, граничный слой, определяемый по изменению локальных свойств жидкости относительно объемных, зависит от условий деформации жидкости.
Присутствие биореагентов количественно и качественно меняет процесс формирования надмолекулярной структуры нефти (рис. 3). На первом этапе контакта растворов с твердым телом вязкость жидкости снижается в 2 раза с последующим возрастанием до объемного значения в течение двух первых суток. С учетом того, что растворы готовились непосредственно перед опытами уменьшение вязкости может быть обусловлено наличием водной фазы и биоПАВ, содержавшихся в исходной пробе ила. Аналогичный эффект, наблюдаемый нами при введении в нефть ПАВ искусственного происхождения [2.3], связан с экранированием поля твердой фазы более поверхностно-активными молекулами реагента. Подобное, но вызванное увеличением размеров узкого зазора, описано нами выше (см. рис. 1); по мере возрастания размера узкого зазора уменьшается скорость структурообразования.
Сравниваемые биореагенты по-разному действуют на пленочную нефть: наличие избыточного активного ила уменьшает скорость формирования надмолекулярной структуры нефти, наличие ИАИП-1 стабилизирует и несколько снижает вязкость в течение первых суток контакта. Отмеченное явление, по-видимому, связано с более активной жизнедеятельностью микроорганизмов и соответствующим выделением биоПАВ в растворе ила с питательными добавками. В пластовых условиях это может способствовать более интенсивному доотмыву пленочной нефти из-за конкурирующей адсорбции биоПАВ и структурообразующих компонентов нефти.
На втором этапе (после 30 – 50 ч контакта) увеличение угла наклона кинетических кривых указывает на интенсивный рост биомассы, приводящий к кратному повышению вязкости исследуемой жидкости. Для растворов с ИАИ и ИАИП-1 такое возрастание составляет соответственно 2.1 и 5.1 раза.
На третьей стадии контактного взаимодействия через 3 – 4 сут. заменяются описанные процессы и стабилизируются структурно-механические свойства жидкости.
Важно подчеркнуть, что полученные нами данные согласуются с результатами других наблюдений (Б.И. Султанов, 1960 г.) десорбции углеводородов на насыпной модели в проточных условиях. В сравниваемых условиях возрастают биомасса и объем десорбированных углеводородов из керосиновой фракции при использовании избыточно активного ила в течение 4-5 сут. Различие в кинетике при большом времени наблюдения связано с постановкой опытов; в нашем случае жизнедеятельность микроорганизмов осуществлялась в замкнутом объеме – узком зазоре в работе Б.И. Султанова – в проточных условиях.
Контактное взаимодействие нефти и ее растворов с твердым телом приводит не только к росту вязкости, но и появлению упругих свойств, которые в свободном объеме у низкомолекулярных жидкостей не обнаруживаются (рис. 3). Наличие таких свойств свидетельствует об усилении неньютоновских свойств жидкости. Так. в присутствии биореагентов упругие свойства растворов через 2 сут. контакта усиливаются по сравнению с аналогичными свойствами исходной нефти. Кроме того, биореагент ИАИП-1 придает обработанной пленочной нефти твердообразные свойства характерные в свободном объеме для высоконцентрированных наполненных полимерных систем (В.Т. Виноградов, А.Я. Малкин, 1977 г.) и в узком зазоре для разбавленных полимеров, в том числе ПК-402 [3]. На это указывает наличие участка кривой течения с отрицательным углом наклона. Отмечаются также разрыв сплошности жидкости и дальнейшее ее течение с практически исходной вязкостью, как перепад давления в основном прикладывается к входу капилляра, а жидкость движется в нем под действием меньших давлений. Действительно, наклон линейных участков кривой течения до и после разрыва сплошности практически не меняется. Из этого следует, что даже при текущих напряжениях сдвига или градиентах давления, на 1 – 2 порядка превышающих начальные значения, обработанная биореагентом ИАИП-1 нефть будет оказывать практически то же гидродинамическое сопротивление.
Таким образом, исследованные биореагенты обладают нефтеотмывающими и загущающими свойствами. Моющие свойства обусловлены действием биоПАВ, содержащихся в иле и образующихся в результате контакта с пленочной нефтью.
Загущение последней связано с увеличением биомассы в порах. В стационарных условиях – замкнутом поровом объеме моющее действие биореагентов проявляется в течение первых 2 сут. В стационарных условиях в течение последующих 3 – 4 сут. вязкость в порах кратно увеличивается для избыточно активного ила в 2.1 раза, для ИАИП-1 – в 5.1 раза. Рост биомассы усиливает неньютоновские свойства поровой жидкости, обусловливает появление начального напряжения сдвига – градиента давления, сопоставимого с пластовым. По всем сравниваемым параметрам воздействия на пленочную нефть биореагент ИАИП-1 превосходит ИАИ и может быть рекомендован в качестве реагента потокоотклоняющих технологий воздействия на нефтяные пласты. Зависимость вязкости нефти от времени выдержки в узком зазоре размером 1.5 (1), 3,2 (2) и 20мкм (3). Зависимость относительной вязкости нефти от размера узкого зазора при скорости сдвига 6 (1), 20 (2) и 50 с. Зависимость вязкости нефти (1) и ее проб после контакта с ИАИ (2) т ИАИП-1 (3) в узком зазоре от времени выдержки.
Похожие работы
... с использованием негерметичных резервуаров большого объема, работающих при атмосферных давлениях. Технологические схемы сбора, транспорта и подготовки продукции скважин были разработаны с учетом объемов добычи нефти и газа, их физико-химических и реологических свойств в соответствии с этими характеристиками определялось число ступеней сепарации газа, отделения и утилизации основного объема ...
... - 167 руб.; - тарифные ставки операторов (руб/ч): оператор 3 разряда - 33,40 оператор 4 разряда - 44,45 оператор 5 разряда - 52,87 - отчисления на социальные нужды - 26% от суммы заработной платы. 3.2 Расчет себестоимости подготовки 1 тонны нефти на ДНС – ЮВ 3.2.1 Расчет затрат по статье «Сырье и материалы» Расчет затрат на основные и вспомогательные материалы производим по следующей ...
... внешним и внутренним экономическим условиям ; - в условиях финансового дефицита привлечь денежные средства западных предприятий; - расширение географии - выход на рынки по сервисному обслуживанию нефтяных скважин; - освоение рынков СНГ; - проработка вариантов по оказанию сервисных услуг по гидроразрыву пластов и капитальному ремонту скважин в странах Дальнего Зарубежья; - ...
... покрытия и коэффициент обеспеченности собственными средствами выше своих нормативных значений. Это позволяет сделать вывод об удовлетворительной структуре баланса НГДУ «Елховнефть» и платёжеспособности самого предприятия. 5.АНТИКРИЗИСНЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ НА ПРЕДПРИЯТИИ 5.1 Выявление слабых и сильных сторон в деятельности предприятия 5.1.1. Определение безубыточного объёма продаж и зоны ...
0 комментариев