Разработка композиций поверхностно-активных веществ на основе аминных солей жирных кислот для повышения нефтеотдачи пластов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.13 ВАК РФ

БАЙДА АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА КОМПОЗИЦИЙ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОСНОВЕ АМИННЫХ СОЛЕЙ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ

02.00.13 - Нефтехимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 5 СЕН 2015

005562181

Уфа-2015

005562181

Работа выполнена на кафедре «Переработки нефти и газа» ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Научный руководитель: Агаев Славик Гамид оглы

доктор технических наук, профессор.

Официальные оппоненты:

Башкирцева Наталья Юрьевна

доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический

университет», декан факультета нефти и нефтехимии;

Бадикова Альбнна Дарисовна

доктор технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный университет», профессор кафедры

«Аналитическая химия».

Ведущая организация:

ФГБУН «Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук», г. Томск.

Защита диссертации состоится «20» ноября 2015 года в 10:30 на заседании диссертационного совета Д 212.289.01 при ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» и на сайте www.rusoil.net.

Автореферат диссертации разослан «04» сентября 2015 года.

Ученый секретарь диссертационного совета профессор

/1

т

-Ш

Алик Михайлович Сыркин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема полноты извлечения нефти является одной из основных в нефтяной промышленности. Коэффициент извлечения нефти (КИН) по месторождениям мира в среднем составляет 34-37%. Существуют различные методы повышения КИН: тепловые, газовые, гидродинамические и физико-химические. Каждый из этих методов имеет свою область применения. К перспективным для России с учетом импортозамещения можно отнести технологии с использованием композиций поверхностно-активных веществ (ПАВ). Более эффективны среди композиций ПАВ различного типа мицеллярные системы (МС). Потенциальная возможность повышения КИН с применением МС достигает 25-35%. Эффективность разработки месторождений с использованием МС в первую очередь определяется их компонентным составом. Основными компонентами МС являются мицеллообразующие ПАВ, спирты, углеводороды, вода и др. Номенклатура ПАВ включает в себя большое количество химических соединений различной природы и строения. К наиболее известным относятся оксиалкилированные фенолы, спирты, кислоты и амины, различные мыла карбоновых кислот, некоторые соединения аминов и жирных кислот, соли сульфопроизводных и др. В качестве ПАВ в МС для повышения нефтеотдачи используются, преимущественно сульфонаты натрия, производство которых в России отсутствует. Разработка составов таких МС, главным образом, проводится с использованием диаграмм фазового равновесия. Такой подход без учета межмолекулярных взаимодействий и энергетического сродства входящих в МС компонентов затрудняет оптимизацию составов. В качестве ПАВ для МС предлагаются также аминные соли жирных кислот. Преимуществом этих ПАВ по сравнению с сульфонатами является обеспеченность отечественного рынка исходными продуктами, простота приготовления ПАВ за счет смешения компонентов, возобновляемость олеохимического сырья. Однако принципы получения таких МС отсутствуют и сводятся к общим рекомендациям получения композиций ПАВ. Актуальным становится разработка физико-химических основ получения композиций ПАВ, которые позволяют прогнозировать использование продуктов нефтехимии в качестве компонентов МС.

Целью работы является разработка физико-химических основ получения мицеллярных систем для повышения нефтеотдачи пластов.

Задачи работы

• исследование диэлектрических характеристик продуктов нефтехимии в качестве потенциальных компонентов мицеллярных систем;

• установление взаимосвязи диэлектрических характеристик и физико-химических свойств продуктов;

• разработка принципов выбора продуктов нефтехимии в качестве компонентов мицеллярных систем;

• получение и оптимизация составов мицеллярных систем и изучение их физико-химических свойств;

• исследование влияния составов мицеллярных систем на их нефтевытесняющие свойства.

Научная новизна

1. Впервые в диапазоне частот 0,025-ЮООкГц установлены релаксационные процессы в продуктах нефтехимии, характеризующие их межмолекулярные взаимодействия. В ряду азотсодержащих оснований и в ряду одноатомных спиртов установлена корреляционная взаимосвязь между диэлектрическими характеристиками и физико-химическими свойствами. В ряду азотсодержащих оснований установлены температуры начала бифуркации релаксационных процессов, позволяющие оценить их потенциальную реакционную способность, которая убывает в ряду полиэтиленполиамины > моноэтаноламин > диэтаноламин > триэтаноламин.

2. Впервые разработаны физико-химические основы выбора продуктов нефтехимии в композициях ПАВ. Выбор продуктов и их совместимость рекомендовано проводить попарно по сочетанию диэлектрических показателей -смещению частоты максимума диэлектрических потерь 4/",^ и коэффициенту

диэлектрической чувствительности к'". Чем больше значения диэлектрических показателей, тем более интенсивны межмолекулярные взаимодействия и тем более совместимы компоненты композиций ПАВ.

3. Показано, что получение «обратимых» МС на основе аминных солей жирных кислот обеспечивают объемные разветвленные спирты. Установлено влияние жирных кислот на область существования микроэмульсий и мицеллярных растворов. Жирные кислоты с большей молекулярной массой расширяют область существования углеводородных мицеллярных растворов.

Практическая значимость

1. Разработаны новые высокоэффективные композиции ПАВ на основе продуктов нефтехимии для повышения нефтеотдачи пластов. В качестве

мицеллообразующей основы ПАВ рекомендованы соли полиэтиленполиаминов и жирных кислот - олеиновые кислоты и кубовые остатки производства жирных кислот, в качестве содетергентов - изопропиловый, изобутиловый, трет-бутиловый и циклогексиловый спирты.

2, Впервые на модельной пористой среде нефтяного пласта показано, что эффективность вытеснения нефти мицеллярными системами в 1,4-3,4 раза выше, чем раствором ОП-Ю. Коэффициент нефтевытеснения на остаточную нефтенасыщенность достигает 88,3%. Использование разработанных МС для месторождений с трудноизвлекаемыми запасами целесообразно при рыночной стоимости нефти, начиная с 60$/баррель. Мицеллярные системы, модифицированные карбонатом натрия, рекомендованы в качестве составов для АБР-заводнения.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на: Всероссийской научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири», Тюмень: ТюмГНГУ, 2007, 2009; Международной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири», Тюмень: ТюмГНГУ, 2011, 2013; X Всероссийской научно-технической конференции «Приоритетные направления развития науки и технологии», Тула: «Инновационные технологии», 2011; Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии - нефтегазовому региону», Тюмень: ТюмГНГУ, 2012, 2013, 2014; VI Международной молодежной научной конференции «Научный потенциал XXI века», Ставрополь: СевКавГТУ, 2012; Международной молодежной научной конференции «Нефть и газ 2012», Москва: РГУ им. И.М. Губкина, 2012.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 31 работа, из них 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 3 патента РФ и 21 тезисов докладов на конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5-и глав, выводов и списка литературы, включающего 226 наименований. Работа изложена на 170 е., содержит 40 рисунков и 31 таблицу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, отражены новизна и практическая значимость работы.

В первой главе работы приводится обзор литературы по методам повышения нефтеотдачи. Вопросами повышения эффективности разработки нефтяных месторождений с использованием ПАВ, их композиций, в том числе мицеллярных

систем занимались такие ученые как JI.K. Алтунина, Н.Ю. Башкирцева, А.Т. Горбунов, С.А. Жданов, ДА. Магадова, В.В. Мазаев, A.M. Петраков, М.А. Силин, М.Л. Сургучев, И.А. Швецов, Гогарти и др.

В литературном обзоре рассмотрены вопросы по компонентному составу и физико-химическим свойствам мицеллярных систем (МС), по влиянию состава МС на процессы мицеллообразования, слюбилизации и образования микроэмульсий. Рассмотрены механизмы действия углеводородных и водных МС в технологиях обработки скважин и повышения нефтеотдачи пластов. В заключение литературного обзора показано, что разработка составов МС проводится без учета физико-химических свойств, межмолекулярных взаимодействий и энергетического сродства входящих в МС компонентов. Сделан вывод о перспективности использования аминных солей жирных кислот в мицеллярных системах для повышения нефтеотдачи пластов.

Во второй главе представлено описание объектов и методов исследований. Для разработки составов мицеллярных систем на основе аминных солей жирных кислот использовали продукты нефтехимии и продукты растительного происхождения. Некоторые характеристики компонентов аминных солей жирных кислот приводятся в таблице 1.

Выбор исходных продуктов обусловлен их химическим составом, реакционной способностью и разнообразием физико-химических свойств. При выборе аминных солей жирных кислот исходили из МС на основе моноэтаноламина (МЭА) и кубового остатка синтетических жирных кислот (КОСЖК). Для получения аминных солей выбран использовавшийся ранее МЭА, а также аминоспирты этого же ряда -диэтаноламин (ДЭА) и триэтаноламин (ТЭА). Использовались также полиэтиленполиамины (НЭПА), которые представляют собой продукт конденсации аммиака и дихлорэтана и являются смесью тримеров линейных и циклических этиленаминов. В составе линейных ПЭПА по меньшей мере две аминные функциональные группы и несколько менее реакционных иминных групп. В сравнении с аминоспиртами ПЭПА дают более высокомолекулярные и возможно более прочные и стабильные соли с жирными кислотами.

Отечественный рынок жирных кислот относительно беден. В качестве замены КОСЖК в работе использован ряд жирных кислот (ЖК) - стеариновая, дистиллированная олеиновая; техническая олеиновая (ОКТ) и флотогудрон (ФГ). Для сравнения в работе из старых запасов советских времен использован и КОСЖК. При выборе ОКТ исходили из того, что ее стоимость в два раза ниже стоимости дистиллированных жирных кислот.

При выборе ФГ, являющегося кубовым остатком дистилляции олеиновой кислоты, исходили из того, что при термической перегонке во флотогудроне возможно образование широкого спектра кислот из перечисленных в составе КОСЖК.

Таблица 1 - Характеристика компонентов аминных солей жирных кислот

Компоненты Химическая формула Физико-химические свойства

Ср. мол. масса Р" V25, сСт '»"л.. °С К.Ч., мгКОН/г

АзСО* МЭА NH2C2H,OH 61 1,020 21 -22/- -

ДЭА NH(C2H,OH)2 105 1,097 481 -25/- -

ТЭА N(C2H4OH)3 149 1,124 467 -26/- -

ПЭПА М/2(С2Я4Л'Я)„.3Я -70% 140 1,010 295 -27/- -

а N ОКД с„н„соон 254 - - -11- 220

ОКТ C„H3iCOOH 282 - - 24/- 198

ФГ RCOOH; R>Cn 622 - - 81- 90

КОСЖК RCOOH 700 0,914 6790-С 42/- 80

СК С„Н35СООН 262 - - -/69,6 214

*АзСО - азотсодержащие основания: МЭА - моноэтаноламин, ДЭА - диэтаноламин, ТЭА - триэтаноламин, ПЭПА - полиэтиленполиамины.

**ЖК - жирные кислоты: ОКД - дистиллированная олеиновая кислота; ОКТ -техническая олеиновая кислота; ФГ - флотогудрон; КОСЖК - кубовый остаток производства синтетических жирных кислот; СК- стеариновая кислота.

Аминные соли жирных кислот получали смешением азотсодержащих оснований (АзСО) и жирных кислот. Реакция образования солей жирных кислот представлена на примере взаимодействия моноэтаноламина и олеиновой кислоты: NH2C2HfiH + С„Н3,СООН = HOC2H4NH3* ■ СиНгъСОО'

В качестве содетергентов в МС использовались одноатомные спирты, физико-химические свойства которых приводятся в таблице 2. Неполярная (углеводородная) часть в МС моделировалась керосином, полярная - водой.

Во второй главе приводится также методика диэлектрической спектроскопии, позволяющая определять диэлектрические характеристики компонентов МС -диэлектрические потери tgS и диэлектрическую проницаемость е. Измерения проводились с использованием иммитанса Е7-20 при температурах от 86 до минус 30 °С в интервале частот / от 0,025 до 1000 кГц. Описаны методики приготовления, получения, оптимизации и анализа физико-химических свойств МС. Для оценки нефтевытесняющей способности МС использована модифицированная нами

установка, представляющая собой вертикальную модель пласта [Козин В.Г., Башкирцева Н.Ю., Гараев Л.А.].

В третьей главе представлены данные по диэлектрической спектроскопии (ДС) компонентов МС. ДС использовалась для оценки совместимости и выбора ключевых (АзСО, ЖК, спиртов) компонентов МС относительно базовых - вода, керосин. При этом исходили из того, что совместимость компонентов МС определяется их энергетическим сродством и интенсивностью межмолекулярных взаимодействий. На рисунках 1, 2 в качестве примера представлены частотные зависимости /££(/) для одноатомных спиртов и АзСО.

юо -

этиловыи

пропиловый

изо-пропиловъг й

бутиловый

изо-бутилоеый

трет-бутиловый

амиловый

изо-амилоеы й

гексиловый

циклогексилоеый

гептиловый

дециловый

3 4

>8/- [Гц)

Рисунок 1 - Зависимости одноатомных спиртов

60

20

Рисунок 2 - Зависимости /#<?(/) при температурах а) для МЭА: 1 - (-10), 2-5,3-25 °С; б) для ПЭПА: 1 - 25,2 - 40,3 - 55, 4 -70 °С

Для одноатомных спиртов, АзСО и воды установлена диэлектрическая релаксация. Обнаружены аномальные значения е я tgS . Наблюдаемые аномалии в исследуемых системах связаны с суперпозицией двух механизмов поляризации -электронно-релаксационной и дипольно-релаксационной. Основной вклад в поляризацию спиртов и АзСО вносят гидроксильные группы. Дополнительный вклад в поляризацию спиртов обусловлен степенью их разветвленности и межмолекулярными взаимодействиями.

Для одноатомных спиртов (таблица 2) и АзСО (таблица 3) при 25°С определены диэлектрические параметры, характеризующие релаксационные процессы: максимальное значение тангенса угла диэлектрических потерь tg8m¡¡x на частотной зависимости tg5{f), значение частоты электрического поля при

максимуме тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрическая проницаемость максимума диэлектрических потерь, время диэлектрической релаксации = ] ) и коэффициент диэлектрических потерь а" = г^^ • е^ .

Таблица 2 - Сравнительные показатели физико-химических свойств и диэлектрических характеристик одноатомных спиртов при 25°С

Спирт Физико-химические свойства"'1 Диэлектрические характеристики"'

М ^КИП * °С ^ПЛ ' °С Р. кг/м3 мПа-с кГц х107,с е"

С2Я5ОЯ 46,09 78,3 -114,5 785,1 1,08 84,61 4,00 398 45,90 3 884

С3Н7ОН 60,09 97,2 -126,2 799,5 2,00 125,54 1,00 1 592 61,01 7 659

60,09 82,4 -89,5 781,0 2,13 83,61 0,40 3 981 39,44 3 297

С,Н9ОН 74,12 117,7 -89,5 805,8 2,64 140,36 0,60 2 654 36,69 5 150

¡-С,Н9ОН 74,12 107,9 -108,0 798,2 3,91 145,90 0,15 10 616 34,94 5 098

трет-С4Я,ОЯ 74,12 82,4 25,6 780,9 3,350 168,09 0,05 31 847 21,17 3 558

С3Я„ОЯ 88,15 138,1 -78,9 811,2 3,347 100,81 0,75 2 123 30,54 3 079

/-С5Я,,ОЯ 88,15 132,0 -117,2 805,5 3,58 153,77 0,25 6 369 30,61 4 707

с6нион 102,17 157,5 -46,1 815,5 4,59 185,04 0,06 26 539 33,68 6 232

цикло-С6ЯпОЯ 100,16 161,1 25,2 968,4 49,03 212,36 0,10 15 924 26,17 5 557

С7Я15ОЯ 116,21 176,3 -34,1 817,8 5,70 96,64 0,10 15 924 25,35 2 450

С,0Я21ОЯ 158,29 231,0 7,0 829,7 - - - - -

* Литературные данные;** Экспериментальные данные. Обозначения: см. по тексту.

Получены эмпирические уравнения (здесь не приводятся), связывающие диэлектрические характеристики и физико-химические свойства продуктов в зависимости от их природы и строения.

Таблица 3 - Диэлектрические характеристики АзСО и воды

'^ах 'б^тах кГц У-+1 '/.И,о } ' кГц ■10"7 с в"

Волг 31,83 - 6,0 — 270 147,96 4709

О О 3 МЭА >9999,9 >9999,9 45 50,0 40 -1,15 -11510

ДЭА 111,69 117,34 0,90 0,95 1770 60,12 6715

ТЭА 104,74 105,6 0,75 0,85 2120 73,50 7698

ПЭПА 181,55 185,20 0,40 0,55 3980 22,36 4059

Обозначения: см. по тексту.

Частотно-температурные исследования в и азотсодержащих оснований позволили обнаружить для МЭА (см. рисунок 2а), ДЭА и ТЭА бифуркацию диэлектрической релаксации. По сочетанию бифуркации и диэлектрических характеристик , , е,^, т,^ (таблица 4) сделан вывод о существовании в АзСО дипольной (ДДР), ориентационной (ОДР) и вращательной (ВДР) диэлектрической релаксации. Показано, что ДДР является суперпозицией ОДР и ВДР.

Таблица 4 - Диэлектрические характеристики релаксационных процессов в АзСО

Азотсодержащие основания (АзСО)

Диэл-ие МЭА ДЭА ТЭА 1 ПЭПА

хар-ки Температура, °С

-10 5 25 25 1 40 55 70 25 40 55 70 25 40 55 70

(яд о тах Л/1Р 77,3 - - 111,71142,0 - - 104,7 128,3 _ 181.6 219,7 7.4?. 6 765 1

ОДР - 63,2 29,3 - - 120,0 110,5 - - 123,1 121,2 _ _ _

ВДР - 62,7 9999,9 - - 125,3 127,7 - - 127,9 127,2 _ _ _ _

кГц ДДР 1 - - 0,9 3 - - 0,75 2 _ _ 0,4 1 7. 2

одр - 2 2 - - 3 3 - _ 3 3 _ _

ВДР - 15 45 - - 9 20 - - 8 15 _ _

•10"7с ДДР 1592 - - 1769 531 - - 2123 796 _ _ 3981 1 746 796

ОДР - 796 796 - - 531 531 - - 531 531 __ _

ВДР - 15 35 - - 177 80 - _ 199 106 _ _ _ _

ДДР 72,5 - - 60,1 56,7 - - 73,5 65,0 _ _ 22,4 7,1,7 177 167

одр - 207,1 3818 - - 82,6 112,2 - _ 93,8 145,9 _ _

ВДР - 29,5 -1,2 - - 30,5 19,6 _ - 37,6 27,7 _ — _ _

ДДР 5605 - - 6715 8057 - - 7698 8339 4059 4770 4307 4295

е" ОДР - 13085 111829 - - 9908 12403 - _ 11554 17679 _ _ _

ВДР - 1849 -11500 - - ¡3814 2497 _ - 4812 3525 _ _ _

Е ДДР - - - 62.3 - - 50,8 _ _ 43,7 _

ПК ВДР 37,9 - 1 - 49,8 - 1 - 39,2 - 1 - 1 - -

Обозначения: см. по тексту.

В ряду аминоспиртов показано, что ДДР, определяется релаксацией ассоциированных молекул, ОДР - ориентацией свободных молекул в целом и ВДР -вращением функциональных групп. Обнаружено, что ОДР характеризуется

резонансной природой диэлектрических потерь. Рассчитана энергия активации процессов диэлектрической релаксации. Для ПЭПА характерна только ДДР. В ряду азотсодержащих оснований ПЭПА отличаются высокой термостабильностью. Релаксационные процессы и температуры начала бифуркации позволяют оценить в ряду АзСО их потенциальную реакционную способность, которая убывает в ряду ПЭПА>МЭ А>Д Э А>ТЭ А.

В ряду жирных кислот и керосина на процессы, связанные с ориентацией малополярных молекул в низкочастотной области, значительное влияние оказывают потери электропроводности, которые маскируют релаксационные процессы. Оценить вклад каждого вида релаксации в ряду жирных кислот и керосина не представляется возможным.

Далее проведен предварительный выбор ключевых компонентов МС с

использованием их физико-химических свойств и данных диэлектрической

спектроскопии. Выбор ключевых компонентов МС - из АзСО, ЖК и спиртов

проводился попарно относительно базовых - керосина и воды:

кислоты <-» АзСО <-* вода

АзСО +-♦ ЖК<-* керосин керосин *-* спирт <-> вода

1. Для пары АзСО<-+вода выбор ключевого компонента из числа АзСО предложено проводить по смещению частоты максимума диэлектрических потерь Ад,^ и по коэффициенту диэлектрических потерь е". Смещение частоты максимума диэлектрических потерь определяется из соотношения

= ' где Л;*™ " частота максимума диэлектрических потерь

ключевого компонента (АзСО) и - частота максимума диэлектрических потерь ключевого компонента, содержащего 1%мас. базового (вода). Чем больше >тем более совместимы ключевой и базовый компоненты и тем более интенсивно их межмолекулярное взаимодействие (ММВ). Коэффициент диэлектрических потерь оценивается соотношением где диэлектрическая

проницаемость на частоте и tg¿>mlX - максимум диэлектрических потерь

компонента на той же частоте. Чем ближе значения е" ключевого и базового компонентов, тем более совместимы эти компоненты. Характеристики и е" могут быть использованы для компонентов МС с высокой (вода) и умеренной полярностью (АзСО). В итоге, по совокупности Л/^ и е" из числа АзСО в качестве ключевого компонента к воде в МС рекомендованы полиэтиленполиамины (ПЭПА).

2: Для пары АзСО«-+ЖК выбор ключевого компонента из числа АзСО предложено проводить по коэффициенту диэлектрической чувствительности к'-, исходя из соотношения к'ч' = , где е'\ж - коэффициент

диэлектрических потерь в ЖК, а е"ЖК+пЛ!С0 - коэффициент диэлектрических потерь в ЖК, содержащих 1%мас. АзСО. Чем больше значения к'", тем более интенсивно ММВ и тем более совместимы ЖК и АзСО.

Эта характеристика может быть использована для компонентов МС с умеренной (АзСО) и низкой полярностью (ЖК). Из числа АзСО в качестве ключевого компонента к дистиллированной олеиновой кислоте рекомендованы ПЭПА. Целесообразность выбора ПЭПА подтверждается другими данными ДС. По данным частотно-температурной диэлектрической спектроскопии АзСО установлена низкая способность ПЭПА к образованию внутримолекулярных водородных связей, что облегчает взаимодействие функциональных групп ПЭПА с жирными кислотами. Кроме того, ПЭПА по сравнению с другими АзСО характеризуются высокой термостабильностью вплоть до 70°С. Таким образом, выбор ПЭПА для МС подтверждается, исходя из данных диэлектрической спектроскопии попарно для пар АзСО<->вода и АзСО<->ЖК.

3. Для пары ЖК<-»керосин выбор ключевого компонента из числа ЖК предложено проводить по диэлектрической проницаемости е21Л|.1МП| в широком интервале частот 25Гц -1МГц. Чем ближе значения вг5Гц.1М.ц ключевого (ЖК) и базового (керосин) компонентов, тем большее у них энергетическое сродство и тем более они совместимы. Эта характеристика может быть использована для компонентов МС с относительно низкой полярностью - керосин и ЖК. Из числа ЖК в качестве ключевого компонента к керосину для МС рекомендована дистиллированная олеиновая кислота (ОКД).

4. Выбор попарно сочетаний компонентов для МС спирт<-»керосин и спирт<-»вода по данным диэлектрической спектроскопии представляет некоторые трудности. Диэлектрическая спектроскопия одноатомных спиртов (см. таблица 2) показала, что их диэлектрические характеристики сложным образом взаимосвязаны с их физико-химическими свойствами. Корреляция обнаруживается для небольших групп спиртов в зависимости от их природы и строения. По этой причине не удается установить связь диэлектрических характеристик попарно в системах спирт*-»керосин и спирт<-*вода. Из всех диэлектрических характеристик наиболее универсальной величиной является коэффициент диэлектрических потерь е". Ранее а" использовано для обоснования выбора азотсодержащих оснований к воде. Исходя

из этого, сопоставлены данные для спиртов по е" (здесь данные не приводятся) и по их растворимости в керосине и воде. Корреляции между е" и растворимостью спиртов в воде и керосине не обнаруживается, что связано с природой (четность, нечетность) и строением (и- и /-строение) спиртов (см. таблица 2). При этом, если исходить из роли спиртов в формировании МС, то можно выделить несколько спиртов, которые целесообразно проверить в качестве компонентов МС. Согласно общепринятым представлениям о МС спирты играют роль компонентов, «сглаживающих» диэлектрические проницаемости воды и керосина, и компонентов, обеспечивающих расклинивающий эффект в структуре оболочки МС. Благодаря этому вода и керосин мигрируют по маршруту [внешнее пространство МС]*-»[интермицеллярное пространство МС]. С учетом изложенных посылок по е" и растворимости спиртов к потенциальным компонентам МС можно отнести разветвленные и объемные изопропиловый (ИПС) и трет-бутиловый (ТБС) спирты.

По результатам сформулированных принципов на рисунке 3 приведена диаграмма компонентно-группового состава МС. По окружности диаграммы представлены диэлектрические характеристики, позволяющие оценивать совместимость соседних потенциальных компонентов МС. Для дальнейшей проверки предлагается две комбинации МС на основе полиэтиленполиаминных (ПЭПА) солей

дистиллированной

олеиновой кислоты (ОКД): Рисунок 3 - Диаграмма компонентно-группового

Керосин+ОКД+ПЭПА+ИПС и С°СТава м"целляРных систем (МС): АзС0'ЖК-

спирты - ключевые компоненты;

Керосин+ОКД+ПЭПА+ТБС. вода и керосин - базовые компоненты

Четвертая глава посвящена разработке составов МС и изучению их физико-химических свойств. Разработка МС проводилась с использованием диаграмм фазового равновесия и метода планирования эксперимента. По результатам

оптимизации показано, что из числа АзСО только ПЭПА, а из спиртов только объемные и разветвленные (изопропиловый - ИПС, изобутиловый - ИБС, трет-бутиловый - ТБС, циклогексиловый - ЦГС) обеспечивают получение стабильных и прозрачных «обратимых» МС, хорошо солюбилизирующих воду. В качестве жирных кислот рекомендованы дистиллированная и техническая олеиновые кислоты,

кубовые остатки жирных кислот растительного (флотогудрон-ФГ) и синтетического происхождения (кубовый остаток СЖК-КОСЖК).

Оптимизацию одной из систем на примере ПЭПА+ОКД+ИПС иллюстрирует диаграмма фазового равновесия, приведенная на рисунке 4. Составы и шифры разработанных МС приводятся в таблице 5.

Таблица 5 - Оптимальные составы мицеллярных систем (МС)

Компоненты МС Шифр МС

МС-07/1 МС-07/2 | МС-07/3 | МС-08/1 | МС-08/2 | МС-08/3

содержание компонентов в МС, % мае.

Кероси н 5-50 5-50 5-50 5-50 5-50 5-50

АзСО ПЭПА 1,14-11,36 1,14-11,36 1,04-10,42 1,16-11,63 0,74-7,35 1,11-11,11

ЖК окд 2,61-26,14 2,61-26,14 2,40-23,96 - -

ОКТ - - - 2,67-26,74 — _

ФГ - - - - 2,21-22,06 _

КОСЖК - - - - - 1,94-19,44

Спирт ИПС 1,25-12,5 - - 1,16-11,63 — _

ИБС - - - - 2,06-20,59 1,94-19,44

ТБС - 1,25-12,5 - - - _

ЦГС - - 1,56-15,63 - - —

Вода 90-10 остальное до 10 0%

Обозначения: см. по тексту.

А ю 20 30 40 50 60 70 80 90 С

_Вода % мпгг._

Рисунок 4. Диаграмма фазового равновесия МС: Керосин+ПЭПА+ОКД+ИПС+вода

Для разработанных мицеллярных систем (МС) изучены физико-химические свойства при различном содержании в них воды (таблица 6): стабильность МС, их растворимость в воде и керосине, температура застывания, показатель преломления, плотность, вязкость и межфазное натяжение на границах с водой и керосином.

Установлено влияние жирных кислот на переход углеводородный мицеллярный раствор (УМР) —> микроэмульсия (МЭ) —» водный мицеллярный раствор (BMP). Для МС на основе олеиновых кислот переход УМР—>МЭ происходит при 20-30%мас. содержания воды, для МС на основе кубовых остатков жирных кислот - при 50%мас. Переход МЭ—»BMP происходит при содержании воды 50%мас. в первом случае и 80%мас. - во втором. При промежуточном содержании воды мицеллярные системы представляют собой микроэмульсии.

Сопоставление физико-химических свойств МС (см. таблица 6) на основе ОКТ и ОКД показывает, что системы на основе ОКТ имеют преимущества по вязкости, системы на основе ОКД - по поверхностному натяжению. По сочетанию вязкости и межфазного натяжения МС на основе ОКТ и ОКД имеют приблизительно одинаковые перспективы их применения. Возможна замена ОКД на ОКТ, стоимость которой в два раза ниже стоимости дистиллированных жирных кислот. Возможна утилизация в составе МС кубовых остатков производства кислот синтетического и растительного происхождебния. По совокупности физико-химических свойств МС на основе ФГ и КОСЖК установлено, что они характеризуются более «длинной» углеводородной фазой, чем МС на основе олеиновых кислот. В этих МС внешняя углеводородная фаза сохраняется до 50%масс. содержания воды. Полный переход УМР—»BMP происходит при содержании воды более 80%мас.

В области промежуточного содержания воды МС представляют собой МЭ. Достоверность фазовых переходов в МС, кроме обычных методов анализа, хорошо подтверждается и методом ДС на примере системы ФГ+ПЭПА+ИБС. Разработанные МС в широком диапазоне содержания в них воды по сочетанию вязкости и межфазного натяжения могут быть рекомендованы для нефтевытеснения. МС характеризуются благоприятной вязкостью, хорошими низкотемпературными свойствами, высокой стабильностью и низким поверхностным натяжением (см. таблица 6).

Пятая глава посвящена изучению нефтевытесняющих свойств МС. Приводятся экспериментальные данные по вытеснению нефти водой, раствором ОП-10 (оксиэтилированный алкилфенол) и МС. Использовалась нефть Шаимского месторождения.

Таблица 6 - Основные физико-химические свойства разработанных

Шифр МС Содержание воды в МС, % мае.

0 | 10 1 20 | 30 1 40 1 50 | 60 I 70 I 80 i 90

Растворимость в керосине"'

МС-07/1 Р Р р HP э э Э Э э э

МС-07/2 Э э э э Э э Э Э э э

МС-07/3 Э э э HP HP э Э э э э

МС-08/1 Р Р р HP HP HP HP HP HP HP

МС-08/2 Р Р Р p р р Э HP HP HP

МС-08/3 Р Р р Р р р э HP HP HP

Растворимость в воде'-1

МС-07/1 HP HP HP э Э р Р р р P

МС-07/2 HP HP HP э Э р р р р p

МС-07/3 HP HP HP э э э р р р p

МС-08/1 э э э э Э р р р р p

МС-08/2 HP HP HP HP HP HP э э р p

МС-08/3 HP HP HP HP HP HP э р р p

Температ] фа застывания

МС-07/1 - -23 -21 14 -13 -9 -8 -7 -6 -7

МС-07/2 - -23 0 18 0 9 -7 -9 -7 -3

МС-07/3 - -8 1 15 27 -5 -7 -5 -6 -4

МС-08/1 -19 -15 -12 4 1 -3 -1 0 0 0

МС-08/2 -44 -42 -20 -14 -9 -6 0 0 -4 -2

МС-08/3 - -6 -20 -19 -7 -1 -3 0 0 0

Плотность

МС-07/1 845 864 887 903 911 925 946 953 967 982

МС-08/1 850 869 892 903 917 927 940 955 969 984

МС-08/2 840 857 871 887 901 917 933 949 968 981

Кинематическая вязкость при 50°С

МС-07/1 - 13,8 83,3 40,7 67,5 49,6 71,3 30,8 14,4 1,7

МС-07/2 - 18,1 309,8 22,4 38,0 38,6 56,0 62,3 1,2

МС-07/3 - _"J —"> 59,7 75,9 270,0 2,3 1,8

МС-08/1 9,8 17,9 35,2 67,8 IS,9 44,3 39,8 62,7 33,9 1,5

МС-08/2 5,5 8,7 9,8 9,3 8,4 8,9 15,5 3.2 2,5 1,3

МС-08/3 15,4 18,4 13,5 13,2 13,2 13,4 5,4 1,7 1,2

Межфазное натяжение на п ранице с водой

МС-07/1 — > _ ) _ >

МС-08/1

МС-08/2

Меж<3 )азное натяжение на границе с керосином

МС-07/1 _ ) _ > _ >

МС-08/1 42,8

МС-08/2 3,6 3,6 4,8

Тип МС

МС-07/1 УМР УМР УМР МЭ МЭ МЭ BMP BMP BMP BMP

МС-07/2 УМР УМР УМР МЭ МЭ МЭ BMP BMP BMP BMP

МС-07/3 УМР УМР УМР МЭ МЭ МЭ BMP BMP BMP BMP

МС-08/1 УМР УМР УМР МЭ МЭ BMP BMP BMP BMP BMP

МС-08/2 УМР УМР УМР УМР УМР УМР МЭ МЭ BMP BMP

МС-08/3 УМР УМР УМР УМР УМР УМР МЭ МЭ BMP BMP

Примечания: *> Р - МС «растворима»; HP - МС «не растворима»: Э - МС эмульгируется; вязкость не определяется из-за сверхвысота значений - система представляет собой гель; ** межфазное натяжение из-за сверхнизких значений сталагмометрическим методом не определяется. Обозначения: УМР - углеводородный мицеллярный раствор; BMP - водный мицеллярный раствор; МЭ - микроэмульсия.

Промышленная нефтеносность месторождения приурочена к песчаникам, залегающим на глубине 1400-1600м в основании мезозойских отложений. Плотность нефти при 20°С - 842,7 кг/м3, выход светлых фракций до 350 - 58,0 % мае., массовая доля парафина - 4,1%мас., давление насыщенных паров - 40,8 кПа. Нефть соответствовала ГОСТ Р 51858-2002. Использование раствора ОП-Ю представляло интерес с точки зрения сопоставления эффективности этого реагента с эффективностью разработанных МС. Реагент ОП-Ю соответствовал ТУ 2417-00551764779-2007.

Нефтевытесняющие свойства МС изучали на примере системы полиэтиленполиаминных солей дистиллированной олеиновой кислоты, модифицированной изопрогшловым спиртом. Выбрано несколько мицеллярных систем: МС-07/1, представляющая концентрат мицеллярного раствора без воды, МС-07/1-90, полученная из МС-07/1, но содержащая 90% мае. воды и МС-07/1-90с того же состава, как МС-07/1-90, но содержащая 0,5%мас. карбоната натрия ЫагСОз (см. таблицы 4, 5). При выборе МС-07/1-90 исходили из того, что МС с высоким содержанием воды и внешней водной фазой характеризуются достаточно высокими поверхностно-активными свойствами, сохраняя высокую проницаемость в породах пласта. При этом МС с высоким содержанием воды отличаются от концентрата МС низкой стоимостью и благоприятной вязкостью. При выборе МС-07/1-90с исходили из литературных данных по физико-химическим и нефтевытесняющим свойствам солесодержащих МС. Введение солей улучшает вязкостно-температурные свойства и стабильность МС. Выбор конкретной соли для МС-07/1-90с по литературным данным затруднен, поскольку влияние неорганических солей на свойства МС изучено для систем на основе сульфонатов. Выбор Ка2СОз для МС-07/1-90с проводился на основе собственных экспериментальных данных (здесь данные не приводятся).

Для оценки нефтевытесняющей способности МС за основу выбрана установка [Козин В.Г., Башкирцева Н.Ю., Гараев Л.А.], представляющая собой вертикальную модель пласта. Схема несколько измененной лабораторной установки представлена на рисунке 5. Основными элементами установки являлись баня термостата 2, блок управления 1, термостатируемая вертикальная колонка 5, приемник 5, маностат 7, обеспечивающий постоянный вакуум (500мм вод. ст.) в колонке и водоструйный насос 8. Колонка 5, моделирующая нефтяной пласт 4, выполнена из молибденового стекла. В модели использовался кварцевый песок фракции 0,20-0,63 мм (ТУ 571726002-45588031-01). Для предотвращения просыпания песка в приемник б нижняя

часть колонки снабжена перфорированной стеклянной перегородкой с отверстиями

Рисунок 5 - Лабораторная установка для оценки нефтевытесняющей способности

реагентов

Обозначения: 1 - блок управления термостата; 2-баня термостата; 3 -лабораторный стол; 4-модель пласта; 5 - термостатируемая колонка; 6- приёмник; 7,11 - штативы;

8,10,13 - держатели; 9 - маностат; 12 - водоструйный насос.

Потоки: I- теплоноситель (вода); II - вытесняющий реагент; III - вакуум; IV-атмосферный воздух; V- водопроводная вода.

Вытеснение нефти проводилось при двух температурах 25 и 70°С. При выборе температуры обработки 70°С исходили из пластовых условий нефтяных месторождений Западной Сибири. В соответствии с методикой последовательно определяли поровый объем модели УПОР (см3), начальную нефтенасыщенность пласта (%), обводненность вытесненной жидкости СВЬ1ТЖ (%), коэффициент вытеснения нефти водой кВ{Нг0) (%) и остаточную нефтенасыщенность Я0СТЛ (%) после вытеснения нефти водой. Относительно простого заводнения при обработке модели раствором ОП-Ю и МС дополнительно определяли прирост коэффициента нефтевытеснения кВ[ПР) (%) за счет воздействия реагента, суммарный коэффициент вытеснения нефти кЦСУШ) (%), коэффициент вытеснения на остаточную

нефтенасыщенность кВ(РЕЛГЕНТ) и остаточную нефтенасыщенность после воздействия реагентом Босп (%). Полученные результаты приводятся в таблице 7.

Для последующей оценки эффективности раствора ОП-Ю и МС вначале оценивали эффективность вытеснения нефти водой. Это позволяло определить оптимальное количество прокачиваемой воды по отношению к поровому объему модели пласта, при котором достигается максимальное значение коэффициента вытеснения нефти и предельная обводненность. Данные по нефтевытеснению (см. рисунок 6) показывают, что увеличение объема прокачиваемой воды приводит к возрастанию коэффициента

вытеснения нефти и одновременному росту обводненности вытесненной жидкости. Повышение температуры обработки пласта приводит к некоторому росту коэффициента нефтевытеснения. Оптимальный поровый объем прокачиваемой воды Коэффициент вытеснения нефти водой достигает 80%, предельная обводненность - 98%, остаточная нефтенасыщенность - 13-15%.

Обработка модели заводненного пласта раствором ОП-Ю при увеличении объема его прокачки и повышении температуры приводит к росту суммарного коэффициента вытеснения нефти. Максимальный прирост вытесненной нефти составляет 9,3%, оптимальный объем прокачки раствора ОП-Ю - У0П_К!УП0Р ~ коэффициент вытеснения нефти на остаточную нефтенасыщенность - 25,9%.

Обработка модели пласта раствором МС-07/1 объемом УМС^7П /Упор=0,05 в сочетают с оторочкой водного раствора полиакрил амида (ПАА) при 25°С дополнительно к простому заводнению позволяет довести прирост коэффициента нефтевытеснения до 28,8%. Суммарный коэффициент нефтевытеснения при этом 93,1%, коэффициент нефтевытеснения на остаточную нефтенасыщенность - 80,7%. Показано, что при 25°С и объеме оторочки МС-07/1 более 0,1 фильтрация флюидов на модели пласта не происходит. Такой же эффект отмечается при 70°С, начиная с

\'вЛ.'пор

Рисунок 6. Зависимости коэффициента вытеснения нефти водой кв,и(%) и

обводненности вытесненной жидкости Свытж (%) от объема прокаченной воды Ув / Уцор при температуре 25 и 70°С.

объема оторочки МС-07/1 0,05 и более. Затруднения при фильтрации определяются термодеструкцией ПАА и высокой вязкостью оторочки МС.

Таблица 7 - Показатели вытеснения нефти раствором ОП-Ю и МС на вертикальной модели пласта_

Показатели 0,1% мае. водный раствор ОП-Ю Мицеллярные системы (МС)

МС-07/1' МС-07/1-90' МС-07/1-90с

при 25 °С для опытов № при 70 "С для опытов № при 25 °С для опытов N°

1|2|3|4 1 I 2 | 3 | 4 1 1 1 1 1 1 2 | 3 | 4 | 5

Подготовка модели:

УПОР> ом3 36,1 35,9 36,6 35,9 38,5136,1 36,0 38,2 36,6 36,7 35,9 36,6 35,9 36,4 36,9

66,1 66,1 65,3 65,5 63,2 65,7 66,4 63,8 65,4 64,8 65,7 64,8 66,4 65,5 63,7

Вытеснение нефти водой:

У /У 'в 1 ' пор 2,0

Свыт.ж> % - 80,6 82,1 - 82,9 82,7 82,3 82,2 82,7 82,6 82,2 83,0 82,0 83,1 83,6

< 0/,° 66,0 65,9 64,1 64,1 67,9 68,5 69,3 69,7 64,4 64,3 66,1 64,0 66,2 65,0 63,8

$остл У % 22,5 22,6 23,5 23,5 20,3 20,7 20,4 19,3 23,3 23,1 22,3 23,3 22,5 22,9 23,0

Вытеснение нефти раствором ОП-Ю: Вытеснение нефти МС:

У /У ' РЕАГЕНТ' ' ПОР 0,5 1,0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0 0,05' 0,05' 0,05 0,10 0,20 0,50 1,00

^В(ПР) > 2,4 6,6 9,2 9,3 5,1 7,9 7,9 7,7 28,8 18,4 11,9 14,7 19,7 27,7 31,9

кВ(СУЖ{) > % 68,4 72,4 73,3 73,4 73,0 76,4 77,1 77,4 93,1 82,8 78,0 78,8 85,9 92,7 95,8

^В(РЕЛГЕНТ)' 7,1 19,3 25,5 25,9 16,0 25,1 25,6 25,5 80,7 51,6 35,1 41,0 58,2 79,0 88,3

0СТ2' 0//° 20,9 18,2 17,5 17,4 17,1 15,5 15,2 14,4 4,5 11,2 14,5 13,8 9,4 4,8 2,7

у ОПТ ,у " РЕАГЕНТ ' * ПОР 1,5 0,05 0,05 0,20

¿.ОПТ , г ОПТ *В(МС) ' ЛВ{ОП-\Щ - 3,2 2,0 1,4-3,4

* МС прокачиваюсь оторочкой полиакриламида; Ув / УП0Р - относительный поровый объем закачиваемой воды; Уреагент^пор " относительный объем закачиваемого реагента; У реагент / ^пор - оптимальный объем закачиваемого реагента; к^^/к^,7_10) - относительная эффективность вытеснения нефти МС относительно раствора ОП-Ю.

Обработка модели раствором МС-07/1-90 объемом Умс-<ип-9а^пор =0,05 при 25°С дополнительно к простому заводнению позволяет довести прирост коэффициента нефтевытеснения до 18,4%. Суммарный коэффициент нефтевытеснения при этом 82,8%, коэффициент нефтевытеснения на остаточную нефтенасыщенность - 51,6%. При объеме оторочки более 0,05 фильтрация флюидов не происходит, что связано с несовместимостью оторочек МС и ПАА.

Показано, что при равном объеме оторочек мицеллярная система МС-07/1-90 заметно уступает МС-07/1 по коэффициенту нефтевытеснения. Пониженная

20

эффективность раствора МС-07/1-90 определяется низкой концентрацией в МС активного начала.

Обработка модели раствором МС-07/1-90с при 25°С в широком интервале объемов оторочки Умс^1П-9ос1упор = 0,05-1,00 позволяет довести прирост коэффициента нефтевытеснения до 11,9-31,9%. Суммарный коэффициент нефтевытеснения при этом - 78,0-95,8%, коэффициент нефтевытеснения на остаточную нефтенасыщенность - 35,1-88,3%. Показано, что фильтрация при обработке пласта солесодержащей МС проходит на всех объемах оторочки. При сравнимых объемах оторочки УЖ1УП0Р = 0,05 коэффициент нефтевытеснения по МС-07/1-90с ниже, чем по МС-07/1-90. Это связано с отсутствием защитной оторочки при нефтевытеснении раствором МС-07/1-90с.

По результатам обработки модели пласта эффективность вытеснения нефти МС-07/1-90с в 1,4 - 3,4 раза больше, чем раствором ОП-Ю. Ориентировочный расчет экономической эффективности показал, что использование солесодержащей МС-07/1-90с для нефтяных месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти целесообразно при рыночной стоимости нефти, начиная с $60/баррель. Разработанные МС, модифицированные карбонатом натрия, могут быть рекомендованы в качестве составов для АБР-заводнения.

Основные результаты и выводы

1. Сформулированы физико-химические основы выбора компонентов композиций ПАВ. Выбор компонентов рекомендовано проводить по сочетанию диэлектрических характеристик - смещению частоты максимума диэлектрических потерь 44^5 коэффициенту диэлектрических потерь е", коэффициенту диэлектрической чувствительности к'" и диэлектрической проницаемости г2!Гч_и;/в.

2. Впервые установлены релаксационные процессы, характеризующие межмолекулярные взаимодействия в азотсодержащих основаниях и спиртах, получаемых из нефтехимического сырья. Обнаружены аномальные значения диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь, связанные с суперпозицией электронно-релаксационного и дипольно-релаксационного механизмов. Основной вклад в релаксационные процессы спиртов и АзСО вносят гидроксильные группы. Дополнительный вклад в релаксацию спиртов обусловлен степенью их разветвленности и межмолекулярными взаимодействиями. Определены диэлектрические параметры, характеризующие релаксационные процессы. Получены эмпирические уравнения, связывающие диэлектрические характеристики и физико-химические свойства продуктов в зависимости от их природы и строения.

3. По совокупности диэлектрических характеристик tgSma, ftgS^ , е,^, в ряду азотсодержащих оснований установлено три вида диэлектрической релаксации - дипольная (ДЦР), ориентационная (ОДР) и вращательная (ВДР). В ряду аминоспиртов показано, что ДДР, определяется диэлектрической релаксацией ассоциированных молекул, ОДР - ориентацией свободных молекул в целом и ВДР -вращением функциональных групп. Обнаружено, что ОДР характеризуется резонансной природой диэлектрических потерь. Для полиэтиленполиаминов характерна только ДДР, определяющая их высокую термостабильность и высокую интенсивность ММВ с ЖК по сравнению с аминоспиртами (АС).

4. Впервые разработаны обратимые мицеллярные системы на основе продуктов нефтехимии, представляющих собой полиэтиленполиаминные соли жирных кислот. Установлено влияние компонентов в МС на переходы: [углеводородный мицеллярный раствор (УМР) —► микроэмульсия (МЭ)], [МЭ -* водный мицеллярный раствор (BMP)]. Для МС на основе олеиновых кислот переход УМР—>МЭ происходит при 20-30%мас. содержания воды, для МС на основе кубовых остатков жирных кислот - при 50%мас. Переход МЭ->ВМР происходит при содержании воды 50%мас. в первом случае и 80%мас. - во втором. При промежуточном содержании воды мицеллярные системы представляют собой микроэмульсии.

5. Установлено влияние неорганических солей на свойства МС. Введение карбоната натрия в МС понижает гелеобразование, повышает их стабильность и устойчивость к коагуляции. Показано, что область существования МЭ регулируется с помощью карбоната натрия за счет смещения перехода МЭ<->ВМР в область более высокого содержания воды.

6. Впервые на модельной пористой среде нефтяного пласта показано, что эффективность вытеснения нефти мицеллярными системами в 1,4-3,4 раза выше, чем раствором ОП-Ю. Коэффициент нефтевытеснения на остаточную нефтенасыщенность достигает 88,3%. Использование разработанных МС для месторождений с трудноизвлекаемыми запасами целесообразно при рыночной стоимости нефти, начиная с 60$/баррель. Мицеллярные системы, модифицированные карбонатом натрия, рекомендованы в качестве составов для ASP-заводнения.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях, в том числе пункты 1-7 из списка журналов рецензируемых ВАК, пункты 8-10 патенты на изобретение:

1. Байда А .А. Разработка составов мицеллярных растворов и микроэмульсий для увеличения нефтеотдачи пластов / А.А. Байда, С.Г. Агаев // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ, 2010. - № 3. - С. 78-84.

2. Байда A.A. Мицеллярные растворы и микроэмульсии на основе флотогудрона / A.A. Байда, С.Г. Агаев // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ, 2010. - № 4. - С. 71-78.

3. Байда A.A. Мицеллярные растворы и микроэмульсии для повышения нефтеотдачи пластов / A.A. Байда, С.Г. Агаев // Нефтепромысловое дело, 2012. - № 7.-С. 37-40.

4. Байда A.A. Диэлектрическая спектроскопия аминоспиртов и полиэтиленполиаминов / A.A. Байда, A.B. Рудакова, С.Г. Агаев // Журнал физической химии, 2013. - Т. 87. - № 2. - С. 243-247. Переводная версия: Dielectric Spectroscopy of Aminoalcohols and Polyethylenepolyamines // Russian Journal of Physical Chemistry A, 2013. - Vol. 87. - № 2. - pp. 240-244.

5. Байда A.A. Частотно-диэлектрическая спектроскопия одноатомных спиртов / A.A. Байда, A.B. Рудакова, С.Г. Агаев // Журнал физической химии, 2013. - Т.87. -№ 4. - С. 659-663. Переводная версия: Dielectric Spectroscopy of Monatomic Alcohols // Russian Journal of Physical Chemistry A, 2013. - Vol. 87. - № 4. - pp. 645-648.

6. Байда A.A. Влияние неорганических солей на свойства мицеллярных систем для добычи нефти / A.A. Байда, С.Г. Агаев // Нефтепромысловое дело, 2015. - № 5. -С. 44-46.

7. Байда A.A. Вытеснение нефти мицеллярными системами на вертикальной модели пласта / A.A. Байда, С.Г. Агаев // Нефтяное хозяйство, 2015. - № 6. - С. 7678.

8. Пат. 2382064 Рос. Федерация: МПК С09К 8/588; Микроэмульсия для добычи нефти / С.Г. Агаев, A.A. Байда, A.M. Глазунов / Заявитель и патентообладатель Тюм. гос. нефтегаз. ун-т. - № 2008147530/03; заявл. 01.12.2008; опубл. 20.02.2010, Бюл. № 5. - 9 с: ил.

9. Пат. 2382065 Рос. Федерация: МПК С09К 8/588; Микроэмульсия для добычи нефти / С.Г. Агаев, A.A. Байда, A.M. Глазунов / заявитель и патентообладатель Тюм. гос. нефтегаз. ун-т. -№ 2008148405/03; заявл. 08.12.2008; опубл. 20.02.2010, Бюл. № 5. - 9 с: ил.

10. Пат. 2434924 Рос. Федерация: МПК С09К 8/584; Мицеллярный раствор для извлечения нефти / С.Г. Агаев, A.A. Байда / Заявитель и патентообладатель Тюм. гос. нефтегаз. ун-т. - № 2010113419/03; заявл. 06.04.2010; опубл. 27.11.2011, Бюл. № 33. -9 с: ил.

11. Байда A.A. Разработка мицеллярных растворов для повышения нефтеотдачи пластов / A.A. Байда, С.Г. Агаев, A.M. Глазунов // Нефть и газ Западной Сибири: материалы Всерос. науч. - технич. конференции. - Тюмень: Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2007. - Т.1. - С. 227-230.

12. Байда A.A. Микроэмульсия для добычи нефти / A.A. Байда, С.Г. Агаев // Нефть и газ Западной Сибири: материалы Всерос. науч. - технич. конференции. -Тюмень: Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2009. - Т.2. - С. 222-225.

13. Байда A.A. Физико-химические свойства микроэмульсий на основе олеиновой кислоты / A.A. Байда, С.Г. Агаев, Е.О. Землянский // Нефть и газ Западной Сибири: материалы международ, науч. - технич. конференции. - Тюмень: Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2011. - Т.З. - С. 119-121.

14. Байда A.A. Разработка составов микроэмульсий на основе кубового остатка синтетических жирных кислот для увеличения нефтеотдачи пластов / A.A. Байда, С.Г. Агаев // Приоритетные направления развития науки и технологий: доклады X Всерос. науч. - технич. конференции. - Тула: Изд-во «Инновационные технологии», 2011.-С. 167-171.

15. Байда A.A. Мицеллярные растворы и микроэмульсии для повышения нефтеотдачи пластов / A.A. Байда, С.Г. Агаев, A.B. Рудакова, Д.П. Карпенко //Новые технологии - нефтегазовому региону: материалы Всерос. науч. - практич. конференции. - Тюмень: Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2012. - Т.2. - С. 56-58.

16. Байда A.A. Частотно - диэлектрическая спектроскопия аминоспиртов. и полиэтиленполиаминов / A.A. Байда, С.Г. Агаев, A.B. Рудакова // Научный потенциал XXI века: материалы VI международ, молодеж. науч. конференции. -Ставрополь: Изд-во Северо-Кавказ. гос. техн. ун-та, 2012. - Т.1. - С. 48 - 53.

17. Байда A.A. Диэлектрическая релаксация аминоспиртов и полиэтиленполиаминов в диапазоне 0,025-1000кГц / A.A. Байда, С.Г. Агаев, A.B. Рудакова // Нефть и газ 2012: сборник тезисов 66-ой международ, молодеж. науч. конференции. - Москва: Изд-во Рос. гос. ун-та нефти и газа им. И.М. Губкина, 2012. -Т.1.-С. 414.

18. Байда A.A. Разработка составов мицеллярных растворов и микроэмульсий для повышения нефтеотдачи пластов - одна из главных задач нефтяной промышленности / A.A. Байда, С.Г. Агаев, A.B. Рудакова, Д.П. Карпенко // Интеграция науки и образования в вузах нефтегазового профиля - фундамент подготовки специалистов будущего: материалы международ, науч. - методам, конференции. - Уфа: Изд-во Уфим. гос. нефт. техн. ун-та, 2012. - С. 189-194.

19. Байда A.A. Диэлектрическая спектроскопия одноатомных спиртов / A.A. Байда, С.Г. Агаев // Новые технологии — нефтегазовому региону: материалы Всерос. науч. - практич. конференции. - Тюмень: Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2013. — Т.1.-С. 92-94.

20. Байда A.A. Частотно-диэлектрическая спектроскопия жирных кислот / A.A. Байда, С.Г. Агаев // Нефть и газ Западной Сибири: материалы международ, науч. -практич. конференции. - Тюмень: Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2013. - Т.5. - С.

21. Байда A.A. Влияние солей на свойства мицеллярных систем на основе аминных солей жирных кислот / A.A. Байда, С.Г. Агаев // Новые технологии -нефтегазовому региону: материалы Всерос. с международ, участием науч. - практич. конференции. - Тюмень: Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2014. - Т.1. - С. 150-153.

22. Байда A.A. Физико-химические основы выбора компонентов мицеллярных систем , для повышения нефтеотдачи пластов / A.A. Байда, С.Г. Агаев // Новые технологии - нефтегазовому региону: материалы Всерос. с международ, участием науч. - практич. конференции. - Тюмень: Изд-во Тюм. гос. нефтегаз. ун-та, 2015. -

153-157.

Т.4.-С. 12-15.

Подписано в печать 02.09.2015. Бумага офсетная. Формат 60x84 '/,6. Гарнитура «Тайме». Усл. печ. л. 1,5. Тираж 90, Заказ 112. Издательство Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес издательства: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, ]