Технология обработки призабойной зоны с помощью ПАВ аналогична технологии соляно кислотной обработки. В скважину через трубы насосным агрегатом закачивают концентрированный раствор ПАВ, который продавливают слабо концентрированным раствором в таком количестве, чтобы все поровое пространство намеченной зоны обработки было заполнено ПАВ. В качестве растворителя обычно используют нефть. Радиус зоны обработки принимают от 0,5 до 2,0 м в зависимости от толщины пласта и характеристики его пород и типа ПАВ. Исходя из этого, объем раствора исчисляют из расчета от 0,8 до 2 м3 на 1м толщины обрабатываемого пласта. Концентрацию рабочего раствора ПАВ принимают от 0,5 до 5%. После продавки раствора ПАВ через 2 - 3 сут. возобновляют эксплуатацию скважины.
2.4 Использование ПАВ при хранении нефти и нефтепродуктов
Большинство применяемого в настоящее время оборудования для сокращения потерь нефти, используемого в условиях промысла нефти, потеряли свою актуальность. Изобретения устаревают морально и физически, по причине увеличения объемов перекачки нефти и нефтепродуктов и ужесточившихся экологических требований. К тому же, они не способны обеспечить должный уровень сохранности хранимого продукта, что приводит к его безвозвратной потери и, как следствие, материальным убыткам. Наиболее существенные потери происходят в резервуарах, в основном при больших дыханиях. При закачке в частично опорожненный резервуар продукта объемом в воздух вытесняются пары легких углеводородов.
Учитывая то, что температура кипения нелетучего вещества выше температуры кипения чистого растворителя (явление эбуллиоскопии), можно предположить, что снижение упругости паров происходит в результате того, что часть поверхности жидкости занята молекулами растворенного вещества, то с введением в жидкость ПАВ оно конденсируется на поверхности, что должно оказывать большее влияние, чем в случае эбуллиоскопии. В настоящее время присадки являются непременным элементом высокой технической культуры производства и применения топлив.
Присадки -- это поверхностно-активные вещества (ПАВ) различной химической природы, которые, обладая высокой поверхностной активностью, образуют на поверхности топлива прочную сорбционную пленку, затрудняющую выход молекул легкокипящих углеводородов. Под ПАВ понимают химические соединения, способные вследствие положительной адсорбции изменять фазовые и энергетические взаимодействия на различных поверхностях. Поверхностная активность, которую в определенных условиях могут проявлять многие органические соединения, обусловлена как химическим строением, в частности, дифильностью (полярностью и поляризуемостью) их молекул, так и внешними условиями: характером среды и контактирующих фаз, концентрацией ПАВ, температурой. ПАВ характеризуются ярко выраженной способностью адсорбироваться на поверхностях и на межфазных границах. Применение комплексных присадок для снижения испаряемости нефти позволит: сохранить ту часть нефти, которая ранее терялась безвозвратно в связи с отсутствием современных эффективных средств для снижения испаряемости; получить дополнительную прибыль от реализации сохраненной части продукции; улучшить экологическую обстановку и условия труда обслуживающего персонала не только на самих нефтехранилищах, но и в расположенных рядом жилых массивах; уменьшить пожароопасность нефтехранилищ, повысить срок службы резервуаров и т. д.
Анионные ПАВ входят в состав большинства добавок для нефтяных резервуаров. Причем наилучшим действием обладают ПАВ с алкильными или алкиларильными группами, содержащими в гидрофобной цепи 9-15 атомов углерода. Использование иона натрия, калия и лития усиливают растворимость ПАВ в углеводородных жидкостях
Рисунок 1- Структура подготовки соли К синтетических жирных кислот
В результате экспериментальных исследований выявлено, что минимальное давление насыщенных паров достигается при концентрации CnH2n+1COOK 10 мг/кг.
Рисунок 2- Зависимость давления насыщенных паров нефти от концентрации CnH2n+1COOK
Механизм взаимодействия растворов ПАВ с нефтью в резервуарах различных типов сложен и многогранен. Поэтому необходимы дальнейшие экспериментальные и промысловые исследования этой проблемы на современной научной основе. В случае введения в жидкость поверхностно-активных веществ (CnHn+1COOK) часть поверхности жидкости занята данным ПАВ и из-за этого снижаются потери жидкости от испарения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате данного исследования были рассмотрены общие характеристики поверхностно-активных веществ, их химическое строение, виды и области применения. Изучили такие области применения поверхностно-активных веществ в нефтегазовом деле, как:
- При бурении и промывке нефтяных скважин
- Для повышения нефтеотдачи пластов
- Для обработки призабойной зоны скважин
- При хранении нефти и нефтепродуктов
На основании проведенной работы можно прийти к выводу, что поверхностно-активные вещества играют огромную роль в нефтегазовом деле. Без них также не обходится ни одно добывающее предприятие. Они используются для совершенствования процесса бурения нефтяных скважин, вскрытия продуктивных пластов, увеличения нефтеотдачи. Их применяют для борьбы с коррозией нефтепроводов, наземного и подземного оборудования, для очистки нефтеналивных судов и резервуаров. И данный перечень далеко не полный, ведь существует ещё множество других областей применения поверхностно-активных веществ на различных технологических этапах нефтяной промышленности.
Как следствие, от использования поверхностно-активных веществ в конечном итоге зависит и качество топлива. Именно они позволяют свести практически к минимуму сложности, связанные как с добычей и переработкой нефти, так и с ее транспортировкой.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. http://www.mining-enc.ru/p/poverxnostno-aktivnye-veschestva-pav/- Поверхностно-активные вещества
2. https://neftegaz.ru/tech_library/view/4162-Obrabotka-prizaboynoy-zony-skvazhin-poverhnostno-aktivnymi-veschestvami - Обработка призабойной зоны скважин поверхностно-активными веществами
3.http://chem21.info/page/144242093209045173009238119221148250047150125149/ - ПРИМЕНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
4. http://vestnik.mstu.edu.ru/v13_4_n41/articles/22_derkach.pdf - Использование ПАВ для интенсификации нефтедобычи
5. Чурикова Л. А., Джексенов Т. Б. Применение ПАВ при хранении нефти и нефтепродуктов // Техника. Технологии. Инженерия. -- 2016. -- №2. -- С. 28-31. -- URL https://moluch.ru/th/8/archive/40/1343/ (дата обращения: 29.11.2018).
6. https://cyberleninka.ru/article/v/sovremennye-tehnologii-povysheniya-nefteotdachi-plastov-na-osnove-poverhnostno-aktivnyh-veschestv - Современные технологии повышения нефтеотдачи пластов на основе поверхностно-активных веществ