ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

«Результат выполнения научно-исследовательской работы».

Разработана и апробирована методика анализа содержания ингибиторов отложения солей, позволяющая расширить нижний предел замеряемых концентраций ингибитора до 0,00005 %, при этом в 5 раз уменьшается объем отбираемой пробы и составляет 20 мл. Это достигнуто за счет применения вместо фотоэлектроколориметра специальной лазерной установки для определения оптической плотности исследуемых растворов.

Принципиальная схема установки для определения концентрации ингибиторов отложения солей приведена на рис.1.

1 2 3 4 5 6

7

Рис. 1. Схема установки для измерения концентрации ингибитора отложения солей с применением лазера

Луч света лазера 1 проходит через кювету 2 с исследуемым раствором ингибитора и попадает в светоприемник 3, затем по световоду 4 - в фотоэлектрический умножитель 5. Фототок после усиления регистрируется гальванометром 6. В установке используется оптический лазер типа ЛГН - 105 ( в известных методиках для определения оптической плотности исследуемых растворов применялся монохроматический свет с длиной волныl= 690 нм), что обеспечивает меньшую поглощающую способность лазерного луча в водной среде. Это дает возможность увеличить путь, проходимый лазерным лучом в исследуемой среде в 11,2 раза ( стандартная кювета имеет рабочую длину 1 см ). Кроме того, для ускорения проведения химических анализов рекомендуется применятьо объемное нагревание исследуемой пробы в высокочастотном электромагнитном поле. С этой целью может использоватьс СВЧ печь.

Для определения неизвестной концентрации ингибиторов предварительно строится калибровочная зависимость "концентрация - сила фототока". Для ингибитора ИСБ-1 эта зависимость с корреляцией 0,93 описывается уравнением

6,698 -- ln n

С = -------------- ,

6981,745

где С - концентрация ингибитора, мас.%; n - показания гальванометра, число делений шкалы.

Разработанная методика была использована при исследовании концентрации ингибитора в процессе фильтрации раствора через насыпные модели пористой среды длиной до 1 м. В качестве пористой среды использовался кварцевый песок и кварцевые шарики. Исследовались адсорбционно - десорбционные свойства растворов ингибиторов ИСБ-1 и инкредола, имеющие начальную концентрацию 0,0003 %, при которой стандартные методики не позволяют обнаруживать содержание реагента в воде.

Рекомендуется проводить оценку эффективности адсорбционной способности ингибиторов солеотложения в следующей последовательности:

-изучить закономерности протекания физической адсорбции в динамике в идеализированных породах индифферентных к химическому взаимодействию с реагентом (при этом процесс оценивается достаточно точно из-за известной при этом суммарной поверхности адсорбента);

-изучить протекание адсорбции в статических условиях;

-изучить динамику десорбции при обратной фильтрации жидкости;

-оценить материальный баланс между адсорбированным и десорбированным количеством реагента.

Достаточная точность и оперативность в получении результатов опытов позволяют быстро оценивать эффективность исследуемых реагентов, выявлять оптимальные условия их применения.

Использование этого метода показало, что время выдержки после насыщения раствором ингибитора неоднозначным образом влияет на процесс десорбции молекул ингибитора. Наиболее благоприятным для процесса десорбции является время выдержки 15…18 ч. Увеличение или уменьшение времени выдержки по сравнению с указанным приводит к более интенсивному выносу ингибитора из пористой среды.

На рис. 2 приведена динамика десорбционного процесса ингибитора ИСБ-1 в зависимости от количества прокачанной воды (в объемах пор) при различных скоростях фильтрации. Начальная концентрация опыта (0.0003%) соответствовала пределу чувствительности стандартного метода, т.е. стандартный метод не обнаруживает содержание ингибитора при концентрациях ниже 0,0003%.

С,%

0,0003

1

0,0002

0,0001 2

0 2 4 6 8 n,поры

Рис. 2. Изменение концентрации ингибитора ИСБ-1 в процессе десорбции при различных скоростях фильтрации раствора:

1 - скорость фильтрации 0,003 см/с; 2 - скорость фильтрации 0,03 см/с.

Из рис.2 видно, что, во-первых, с увеличением скорости фильтрации процесс десорбции протекает интенсивнее; во-вторых, для достижения нижнего предела концентрации ингибитора, при котором требуется повторная обработка пористой среды раствором ингибитора, при пониженных скоростях движения водной фазы можно профильтровать еще до 8 объемов жидкости. Это позволит уменьшить расход дорогостоящих реагентов и увеличить периодичность продавок раствора ингибитора солеотложения в призабойную зону.