Полярный компонент - нефть
Cтраница 3
 |
Зависимость Q от Ар2 при фильтрации воздуха через глинизированную пористую среду с отстаточной водой.| Зависимость Q от Ар2 при фильтрации газа через пористую среду. [31] |
Отмеченное явление связано с устойчивостью взаимодействия нефти с твердой поверхностью и высыханием глины при контактировании с полярными компонентами, содержащимися в углеводородной жидкости. Чем больше концентрация полярных веществ в нефти, т.е. чем больше активность нефти, тем прочнее ее связь с твердой поверхностью и тем труднее происходит отрыв пленки нефти от твердой поверхности. Это объясняется тем, что полярные компоненты нефти, адсорбируясь на твердой поверхности, особенно на поверхности глинистой частицы, сильно снижают поверхностное натяжение на контакте твердого тела с нефтью, чем и вызывается увеличение краевого угла смачивания. На основании этого прочность связи высокоактивной нефти с твердой поверхностью оказывается больше. [32]
Рассматривая электропроводность нефти и нефтяных эмульсий, авторы работ [76, 86] отмечают, что она имеет ионную природу. В литературе имеются указания о том, что электропроводность нефти и нефтепродуктов в значительной степени определяется содержанием в них полярных поверхностно-активных веществ. Несмотря на малую диэлектрическую проницаемость полярные компоненты нефтей ( нефтепродуктов) диссоциируют на ионы и создают вполне ощутимую величину электропроводности. Главная роль при этом, видимо, принадлежит асфальто-смолистым веществам. Поскольку их содержание в продукции скважин заметно колеблется даже в пределах одной нефтяной площади, целесообразно измерять электропроводность каждой конкретной системы. [33]
Однако, как показал Л. Г. Гурвич [17], поверхностное натяжение индивидуальных углеводородов на границе с воздухом растет при переходе от метановых углеводородов к нафтеновым, от последних к ароматическим и далее - к непредельным. Находясь в самом конце длинной цепи составляющих нефть углеводородов и имея в силу своей полярности большую энергию межмолекулярных связей, чем молекула легких погонов нефти, молекулы смол и асфальтенов не могут самопроизвольно концентрироваться на границе раздела с газом. Поэтому присутствие в углеводородных растворах полярных компонентов нефти типа смол и асфальтенов на границе раздела с газом не только не приведет к снижению поверхностного натяжения, напротив, должно несколько его повысить. Это объясняется тем, что полярные молекулы смол и асфальтенов, стремясь уйти в глубь раствора, должны еще совершить работу по преодолению сил диффузий, стремящихся уравнять концентрацию вещества во всех слоях углеводородной смеси. [34]
Нефти различных месторождений и даже одного и того же месторождения по составу и физическим свойствам сильно различаются между собой ( табл. 1), но всем нефтям в большей или меньшей степени присуща поверхностная активность. Еще в начале 40 - х годов М. М. Кусаковым, П. А. Ребиндером, К. Е. Зинченко [88], а затем Ф. А. Требиным [178] было установлено, что фильтрация нефти в пористой среде сопровождается некоторым уменьшением расхода. Это явление указанные исследователи объясняли образованием на поверхности поровых каналов адсорбционных слоев полярных компонентов нефти, изменяющих молекулярную природу твердой поверхности и являющихся базой для формирования коллоидизированных граничных слоев нефти, отличающихся по реологическим свойствам от нефти, находящейся в свободном объеме. В результате этого явления уменьшается сечение фильтрационных каналов пористой среды и снижаются ее проницаемость и нефтеотдача. [35]
Наиболее вероятной считается молекулярная природа гистерезиса. Он зависит от прочности сцепления с твердой поверхностью молекул соприкасающихся фаз. При вытеснении из пор нефти воде приходится удалять с твердой поверхности адсорбированные молекулы полярных компонентов нефти. Поэтому возникает дополнительное сопротивление растеканию воды по поверхности. В зависимости от порядка смачивания величина этих сил сопротивления неодинакова, чем и обусловлено отличие отступающих и наступающих углов. [37]
Таким образом, среда с большей диэлектрической проницаемостью под действием электростатических сил втягивается в поровое пространство, вытесняя среду с меньшей проницаемостью. При этом механические напряжения, пропорциональные квадрату индукции, очевидно, не будут зависеть от направления электростатического поля. Указанные явления, видимо, являются основной причиной образования поверхностных слоев из связанной воды и полярных компонентов нефти на скелете пласта. [38]
Снижение температуры на забое может быть вызвано только интенсивным разгазированием нефти в призабойной зоне. Разгазирование снижает также растворяющую способность нефти за счет обеднения последней легкими фракциями. При таких условиях перенасыщение нефти может вызвать выпадение твердой фазы из раствора и, в частности, выкристаллизовывание парафина. Кроме того, возможна и адсорбция полярных компонентов нефти на поверхности фильтрационных каналов пласта. [39]
Причины гистерезиса еще недостаточно изучены. Одни исследователи считают, что он обусловлен силами трения, вызываемыми неровностью поверхности, так как на полированных поверхностях гистерезис проявляется слабо. Другие наиболее вероятной считают молекулярную природу гистерезиса, зависящего от прочности сцепления с твердой поверхностью молекул соприкасающихся фаз. При вытеснении из пор нефти воды приходится удалять с твердой поверхности адсорбированные молекулы полярных компонентов нефти. Поэтому возникает дополнительное сопротивление растеканию воды по поверхности. [40]
Ранее проведенные нами исследования [ Юркевич и др., 1971 ] показали, что величина оптической плотности нефтей находится в довольно четкой прямой зависимости от содержания в них асфальтенов и их доли в составе асфальтово-смолистого комплекса. Это объясняется тем, что величина оптической плотности сложных веществ представляет собой усредненное значение суммированных парциальных величин оптической плотности, слагающих данную смесь или систему соединений. На массовом материале исследований, выполненных в лаборатории происхождения нефти, установлено, что величина оптической плотности асфальтенов изменяется в значительном диапазоне. Но она всегда остается в 15 - 20 раз больше величины оптической плотности смол из того же объекта. Асфальтены же, как наиболее полярные компоненты нефти, по общему убеждению исследователей, первыми сорбируются из нефтей при контакте ее с сорбирующей средой, что немедленно и заметно должно отразиться на величине оптической плотности нефти. Поэтому оптическая плотность нами и принята в качестве оперативного показателя для контроля за изменением состава нефти при ее перемещении в сорбирующей среде. [41]
Полученные результаты хорошо согласуются с общими представлениями о влиянии различных факторов на коэффициент вытеснения нефти водой. С увеличением проницаемости коллектора коэффициент вытеснения повышается, а рост вязкости нефти ведет к его снижению. Вполне закономерно и то, что параметр Кс входит в расчетные формулы (3.9) и (3.11) со знаком плюс, а параметр Ка - со знаком минус. Известно, что смолистые компоненты снижают адсорбцию асфальтенов из нефти на поверхности породы и уменьшают прочность межфазной пленки на границе нефть-вода, обусловленную адсорбцией асфальтенов. Кс и Ка незначительно повышает коэффициент корреляции расчетной формулы. Это еще раз подтверждает более высокую степень взаимодействия карбонатной поверхности с полярными компонентами нефти по сравнению с терригеннои. [42]
Страницы: 1 2 3