ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

«Результат выполнения научно-исследовательской работы».

Разработана технология сбора и промыслового транспорта высоковязких нефтей с применением водных растворов синтетических поверхностно- активных веществ (СПАВ), согласно которому водные растворы СПАВ, вводятся в нефть на устье или забое скважин (гидротранспорт). При этом образуются маловязкие водонефтяные эмульсии первого рода, которые транспортируются до ЦПС (центральный пункт сбора), где производится отделение водной фазы. Сточные воды, содержащие СПАВ, могут использоваться повторно для гидротранспорта, или закачиваться в продуктивные нефтяные горизонты, что обеспечивает увеличение нефтеотдачи за счет улучшения нефтеотмывающих свойств закачиваемых вод.

Эффективность осуществления способа гидротранспорта зависит от характера и интенсивности протекания явлений на границах сосуществующих фаз, в частности, адсорбционно-десорбционных, и во многом определяется степенью гидрофилизации твердой поверхности внутренних стенок используемой аппаратуры водными растворами СПАВ (или их смесей), которые для этого должны обладать высокой смачивающей, моющей и отмывающей способностями. Это, в свою очередь, во многом определяет кинетическую и агрегативную устойчивость системы.

Для контроля за указанными процессами разработаны устройства, позволяющие изучать динамику протекания адсорбционно-десорбционных процессов на границе раздела фаз, а также исследовать диффузионные явления.

Разработаны методики, которые оперативно находят оптимальные условия проведения технологических процессов, например, выбирают эффективный стабилизатор или эмульгатор применительно к различным гетерогенным системам. Предложенные устройства и методики работы на них прошли успешные испытания в лабораторных и опытно-промышленных условиях.

Разработана методика подбора СПАВ (и их композиций) различных классов (анионоактивные, катионоактивные и неионогенные), наиболее приемлемых для сосуществующих фаз. При этом варьировались в широких диапазонах физический, физико-химический и химический составы контактирующих фаз, а также начальная дозировка стабилизаторов, температура, соотношение фаз, скорость движения гетерогенных систем и т.д. Для успешного осуществления физико-химических воздействий на контактирующие системы необходимо тщательно контролировать ход протекания процесса (особенно в начальный период прохождения адсорбционных и солюбилизационных процессов). Одними из важнейших параметров являются соотношение фаз в обрабатываемой гетерогенной системе, степень дисперсности внутренней фазы, кажущуюся вязкость и устойчивость системы. С этой целью разработан ряд устройств, которые могут контролировать ход протекания процесса не только по каждому из перечисленных параметров, но и в их совокупности. При этом могут контролироваться любые гомогенные и гетерогенные системы (сточные воды, разгазированные и газонасыщенные эмульсии и т.д.) в широком диапазоне изменения их вязкостей (от 5Ч10 ^-4 до 10 ПаЧс). Указанные устройства прошли всестороннюю практическую проверку во всем диапазоне встречающихся на практике температур, скоростей перемещения систем, соотношений фаз и т.д.

Показано, что способы физико-химических воздействий, с применением СПАВ, могут осуществляться с применением стандартного оборудования, при этом исключаются потери перекачиваемых сред, т.к. система герметизирована. При его осуществлении достигается резкое (в 1000 и более раз) снижение гидравлических сопротивлений по сравнению с традиционно реализуемыми способами.

При работе с гетерогенными системами, в том числе и при обезвоживании гетерогенных систем, важно знать степень загрязнения декантируемых водных сред. С этой целью был разработан метод оценки степени загрязнения газообразных и жидких сред с помощью лазера. Метод отличается оперативностью (выход на режим лазера составляет несколько секунд), универсальностью (может применяться для оценки степени загрязнения как газообразных, так и жидких сред), доступностью (осуществляется с минимально модифицируемым стандартным оборудованием), а также обеспечивает возможность достижения заданной точности (за счет изменения длины хода луча в исследуемой среде в широком диапазоне).

Для оценки протекания адсорбционно-десорбционнных процессов при использовании ингибиторов отложения солей на внутренних стенках оборудования, контактирующего с движущимися гетерогенными системами, разработан экспресс- метод, позволяющий с большей точностью и более оперативно проводить оценку эффективности работы применяемых ингибиторов. Разработанный метод имеет значительные преимущества по сравнению со стандартным. За счет использования лазерного луча, имеющего меньшую поглощающую и рассеивающую способность в исследуемой среде по сравнению с монохроматическим рассеянным светом (используемым в фотоэлектроколориметрах), расширен нижний предел измеряемых концентраций фосфорорганических соединений с 3 мг/м ³ (стандартный метод) и доведен до 0,5 мг/м ³. Использование высокочастотного электромагнитного поля для объемного нагревания пробы привело к ускорению протекания химических процессов в 2 раза. Снижен также в 5 раз объем исследуемой пробы. Обработка данных автоматизирована.

Проведенные около 7 тыс. анализов подтверждают его эффективность и более высокую точность по сравнению с вышеописанным. Кроме того, выполнение анализа занимает всего несколько секунд (стандартный метод требует для этого не менее 2-х часов), а использование химических реагентов не требуется.

Разработаны и внедрены математические программы, позволяющие оценивать ход протекания адсорбционно-десорбционных процессов и количественно оценивать расход ингибитора. Данные работы позволили значительно интенсифицировать процесс поиска наиболее эффективных ингибиторов отложения солей.

Разработан прибор, обеспечивающий изучение динамики впитывания жидких различных сред в капиллярно-пористые тела, а также установка, обеспечивающая количественно оценивать силы взаимодействия гетерогенных систем с различными типами твердых поверхностей. При этом производится оценка количества отмываемых веществ с твердых поверхностей. Проведено достаточно большое (более 5 тыс.) количество опытов, позволивших количественно оценить точность метода, дать оценку величин сил взаимодействия между различными типами жидких сред и твердых поверхностей, а также определить степень влияния, на силу этого взаимодействия СПАВ, температуры и т.д.