Neftvermə əmsalının artırılması üsulları

14. Neftin SAM ilə sıxışdırılmasının modelləşdirilməsi. Sam-ın az miqdarda suda məhlulunun neft-su sərhəddində səthi gərilməni kəskin azaltması. Neftin maqnitləşdirilmiş SAM ilə sıxışdırılmasının modelləşdirilməsi.

Laya vurulan suyun nefti yuma qabiliyyətini artırmaq məqsədilə SAM-dan istifadə edilir. Neftin su ilə sıxışdırılması mexanizminə SAM-ın təsiri nəticəsində süxurun səthində neft təbəqələri parçalanır və süxura bağlı olmayan sərbast hissəciklər, yaxud neft damcıları əmələ gəlir. Neftin hərəkətinə məsaməli mühitdə səthi-molekulyar qüvvələrin təsiri kəskin azalır.

Ən yaxşı nəticə, molekulları polyar (suda həll olan) və qeyri-polyar (suda həll olmayan, hidrofob) qruplardan təşkil olunmuş polietilen qlikollu və ya polipropilenqlikollu efirlərdən istehsal olunmuş qeyri-ionogenli SAM-ın suda məhlulundan alınır.

Qeyri-ionogenli SAM-lardan ölkəmizdə ən çox yayılanı OP, ABŞ-da ikenal, triton, neytroniks adı ilə tanınan alkil fenolların polietilenqlikollu efirləridir.

Temperaturun artması ilə qeyri-ionogen SAM-ın suda həll olması azalır. Qeyri-ionogenli SAM kalsium xlorlu sularda çöküntü vermir, onların qumlu və karbonatlı süxurlarda adsorbsiyası ionogenli SAM-a nisbətən xeyli zəifdir.

Neftlərin sıxışdırılmasında işlədilən SAM-ların aktivlik dərəcələri, onların suda məhlullarının neft sərhədindəki səthi gərilmə izotermi ilə müəyyən edilir.

Şəkil 1-də (1, 2, 3, 4, 5 – uyğun olaraq OP-10; OP-20; OP-45; OP-7 və KAUFE SAM-ları üçün çıxarılmış) səthi gərilmənin SAM-ın miqdarından izotermik asılığı göstərilmişdir. Həll olmuş maddənin məhlulun səthi gərilməsini azaltması səthi aktivlik adlandırılaraq kimi tapılır. Şəkildən görünür ki, G kəmiyyəti SAM-ın məhluldakı miqdarından asılı olaraq dəyişir. Ən əvvəl tez azalır, sonra isə səth qatının adsorbsiya olmuş molekullarla doyması nəticəsində (SAM-ın faizi məhlulda artdıqca) σ (səthi gərilmə) azalır və müəyyən həddən sonra praktiki olaraq sabit qalır. Bu hal səth təbəqəsinin SAM molekulları ilə tam doyması halına uyğun gəlir. Buna əsasən, demək olar ki, neft-su sərhədində səthi gərilmənin kəskin dərəcədə azalması üçün ən əlverişlisi, SAM-ın az miqdarda suda həll olmuş məhluludur. (yəni ən böyük G olan halı). Belə halda suyun neftli süxuru islatması güclənir, su-neft emulsiyası asan dağılır və süxurun səthində adsorbsiya prosesi az gedir.

Şəkil 1. Səthi gərilmənin SAM-ın miqdarından izotermik asılığı

SAM-ların geniş yayılmasında bəzi çətinliklərə rast gəlinir; məsələn onların böyük səthə malik süxurlarda adsorbsiya olmaları nəticəsində SAM-ın lay boyunca suda miqdarı və su-neft sərhədində təsiri xeyli azalır. Qeyd olunan hadisənin təsirini azaltmaq məqsədilə laya ən əvvəl çoxlu miqdarda SAM-ın sulu məhlulunun vurulması, sonra isə təmiz su ilə sıxışdırılması rejimini tətbiq etmək olar.

Laya qələvi suları vurmaqla da neft-su sərhədindəki səthi gərilməni azaltmaq olar; belə ki, neftin tərkibində olan naften turşuları ilə qələvi birləşməsindən suyun yuma qabiliyyətini artıran natrium sabunu əmələ gəlir. Odur ki, neftlə birlikdə çıxarılan qələvi sular, tükənmiş laylardan qalıq nefti çıxarmaq məqsədilə həmin laylara vurulur.

Maqnitləşmiş SAM məhlullunun laya vurulmasının və quyudibi zonanın işlənməsinin səmərəliliyinin artırmasının münkünlüyü də modelləşdirmə ilə təhlil olunur.

Təcrübələri bundan qabaqkı mühazirədə göstərilən şəkil 1.1-də təsvir olunan qurğunun sxemi üzrə modelləşdirilir və təklif olunan metodika ilə aparılır. Yalnız fərq ondadır ki, sıxışdıran maddə qismində su əvəzinə, gərginliyi 51740 А/m sabit köndələn maqnit sahəsi ilə işlənən 0,01; 0,05; 0,1%-li ücnatriumfosfatın sulu məhlulu tətbiq olunur. Sıxışdırma, yüksək özülülü St-45 yağının, keciriciliyi 1mkm² olan karbonatlı məsaməli mühitdən sıxışdırılması ilə aparılırdı. Maqnitləşmiş SAM-la sıxışdırma zamanı səmərəni təyin etmək ücün tədqiqatın iki seriya təcrübələrinin müqayisəsi aparılır: birincidə St-45 yağını SAM-ın sulu məhlulu ilə; ikincidə isə – maqnitləşmiş SAM-ın sulu məhlulu ilə. Təcrübələrin nəticələri şəkil 68, 69, 70, 71 təsvir olunub. Şəkildə • – nömrəli əyri yüksək özlülü St-45 yağının karbonatlı məsaməli mühitdən SAM-ın sulu məhlulu ilə sıxışdırılması təsvir olunub, ◦– nömrəli əyri isə yüksək özlülu St-45 yağının karbonatlı məsaməli mühitdən gərginliyi 51740 А/m sabit köndələn maqnit sahəsi ilə işlənən SAM su maye məhlulu ilə sıxışdırılması təsvir olunub.

• – maqnit sahəsi olmadan; ◦– maqnit sahəsilə .

Şəkil 1. St – 45-in 0,01 %-li SAM məhlulu ilə sıxışdırılması.

Bundan əlavə, SAM su maye məhlulu ilə sıxışdırılandan sonra lay modelin əvvəlinə maqnit qurğusu quraşdırılırdı və sıxışdırmanı maqnitləşmiş SAM su maye məhlulu ilə aparılıb, əlavə 9% neft çıxardılıb.

Şəkil 2-dən görünür ki, St-45 yağını maqnitləşmiş 0,05% SAM su məhlulu ilə sıxışdırılanda neft çıxartma əmsalı 0,68 olub bu da 0,05% SAM su məhlulu ilə sıxışdırılmaya nisbətən 3% artıb. Bu halda da SAM su maye məhlulu ilə sıxışdırılandan sonra lay modelin əvvəlinə maqnit qurğusu quraşdırılırdı və sıxışdırmanı maqnitləşmiş SAM su maye məhlulu ilə aparılıb, əlavə 3% neft çıxardılıb.

• – maqnit sahəsi olmadan; ◦ – maqnit sahəsilə.

Şəkil 2. St – 45 0,05 %-li SAM məhlulu ilə sıxışdırılması.

15. Hidrofil və hidrofob məsamələrdən neftin su ilə sıxışdırılması. Neftin köpüklə sıxışdırılması. Köpüyün özlülüyünün təsiri. Köpüyün özlülüyünün, onun hərəkət etdiyi kapilyarın diametrindən asılılığı. Köpüyün dayanıqlığı. Neftin karbonatlaşmış su və karbon qazı ilə sıxışdırılması.

Süxur kollektorlarının islanması növü böyük ölçüdə qalıq neftin xassələrini və birinci növ ("klassik") qalıq neftin qatlarda quruluşunu müəyyən edir. Hidrofil süxur halında su kollektorun səthini isladır və nefti böyük və orta ölçülü məsamələrdə sıxışdırır, yəni bu halda kapilyar qüvvələr neftin daha tam sıxışdırılmasına səbəb olur. Sulaşdırma nəticəsində hidrofil məsaməli mühitdə ilkin neftin 20-45%-i qalır. Qalıq neftin birbaşa mikroskopik araşdırması göstərdi ki, hidrofil kollektorlarda onların quruluşu məsamələrin ölçüsündən və sıxışdırıcı agentin (su) hərəkət sürətindən asılıdır. Neftin hidrofil laylardan sıxışdırılmasında porşenvari sıxışdırma mexanizmi həyata keçirilir ki, bu halda neftin əsas hissəsi susuz dövr müddətində çıxarılır.

Hidrofob kollektorlarda isladan maye neftdir, ona görə də bu halda su nefti yalnız böyük və orta ölçülü məsamələrdən sıxışdırır. Kiçik məsamələrdə neft kapilyar qüvvələrlə saxlanılır ki, bu da neftin hidrofob kollektorlardan neftçıxarma dərəcəsinin kiçik olmasına səbəb sayılır. Beləliklə, hidrofob kollektorlarda qalıq neft təbəqə halında səthlərdə və kiçik məsamələrdə yığılır

Məlumdur ki, neft və qaz quyularının hidrofoblaşmış tərkiblə təsiri nəticəsində bir neçə müsbət faktorlar əmələ gəlir:

• 
  süxur səthinin hidrofoblaşması mühütin islanmasını dəyişir, həmçinin kapilyar təzyiqin hərəkət gücünü istiqamətləndirir. Bu da məsaməli mühitdə su ilə kapilyar hopmanın sürətini aşağı salır. Xüsusən də az keçiricilikli kollektorlarda aşağı surətli süzülmə zamanı yüksək səmərə alınır.
  
• 
  Yumşaq əlaqəli suların kənarlaşdırılması və süxurun səthində hidrofob qat əmələ gəlməsi nazik dispersli gilli komponentdən ibarət olan lay süxurunun qabarmasının (şişməsinin) azalmasına, həmçinin quyudibi zonada süxurun keçiriciliyinin saxlanmasına gətirib çıxarır ki, bu da az və orta keçiricilikli kollektorlar üçün mühüm amildir;
  
• 
  hidrofoblaşmış maddələrin layın quyudibi zonasında su ilə doyma sahəsinə təsir edərək süxurun səthindən yumşaq əlaqəli suyu kənarlaşdırır və təkrarən hidratlaşmanın qarşısını alır.
  
• 
  -Bu cür təsir nəticəsində quyunun ümumi hasilatı artır və hasilatın sulaşması azalır, həmçinin suvurucu quyuların qəbul etmə qabiliyyətini yüksəldir.
  

Adətən hidrofob kollektorların qalıq neftlədoyumluluğu, hidrofil kollektorlara nisbətən yüksək olur. Ona görə də süxur səthinin islanmasını dəyişəriksə, məsaməli mühitdə qalıq neftin miqdarını azaltmaq mümkün olar.