Введення
Запаси вуглеводневої сировини не безмежні, і потрібно не тільки дбайливе їх використання, але більш повне, без втрат, їх вилучення з надр.
Значна частина розвіданих і розроблюваних нафтових родовищ відноситься до родовищам з важковидобувними запасами. Це обумовлено низькою проникністю колекторів та їх високої неоднорідністю. Розробка родовищ з такими колекторськими властивостями здійснюється низькими темпами і, як показує досвід, кінцева нефтеотдача в таких випадках не перевищує 30% від початкових балансових запасів [1]. Основна частина нафтових родовищ країни, в даний час, вступила в завершальну стадію розробки, характеризується високою обводненість видобутої продукції і падінням темпів видобутку. Розробка нафтових родовищ ведеться шляхом підтримання пластового тиску закачиваемой в пласт води, що призводить до закономірного обводнення продукції видобувних свердловин, різкого зниження дебіту по нафті і, як наслідок, зупинці таких свердловин. Протікання такого процесу пов'язане, в першу чергу, з неоднорідністю колектора по проникності, пористості, початкової водонасичення, наявністю тріщин, як техногенного, так і природного походження. При цьому необхідно відзначити, що залишкові запаси нафти зосереджені саме в нізкопроніцаемие частини колектора, як правило, стають недоступні при використанні традиційних методів видобутку [2].
Для вирішення цих проблем в нафтовидобувній галузі все більше застосування знаходять розчини полімерів, що характеризуються високою в'язкістю, тиксотропністю, псевдопластічностью. Потреба в полімерах заснована на їх здатності впливати на реологічні властивості водних систем і утворювати гелі різної щільності [3,4].
1. Будова полісахаридів
Основними структурними одиницями екзополісахаридів (ЕРС) є один або кілька моносахаридів, являюли поліфункціональними сполуками, характеризующимися наявністю не менше двох гідроксильних і карбонільної, альдегідної або кетонної груп.
Полісахариди, що складаються з одного і того ж типу моносахаридів, називаються Гомополісахариди наприклад, декстран, курдлан, пуллулан, склероглюкан. Більшість відомих мікробних ЕПС є гетерополісахарид, тобто в їх складу входять різні моносахариди. До їх числа відносяться ксантан, альгінат, емульсан та інші.
Полісахариди можуть бути нейтральними, кислими і основними.
Нейтральні ЕРС не містять кислих і основних груп, складаються лише з нейтральних моносахаридів (наприклад, склероглюкан)
До складу кислих ЕРС поряд з нейтральними компонентами входять уроновие кислоти, залишки піровиноградної та інших оксикислот.
ЕРС, що мають у своєму складі незаміщені аміногрупи , проявляють основні властивості.
Унікальні фізико-хімічні властивості мікробних ЕПС визначається головним чином структурою біополімерів, тобто широкий спектр фізико-хімічних властивостей полісахаридів обумовлений різноманіттям і існуванням вищих рівнів структурної організації полісахаридів в розчинах [5].
2. Вимоги до полімерів, використовуваним в нафтовій промисловості
У результаті багаторічних досліджень і промислових випробувань водорозчинних полімерів у бурінні та інтенсифікації нафтовидобутку сформульовані вимоги [6,8], яким повинні задовольняти водорозчинні полімери, що застосовуються в цих процесах:
В· полімер має швидко і повністю розчинятися у воді (0,5 кг полімеру в 1 м 3 води протягом 1 год в умовах мінімальної механічної деструкції);
В· ступінь гідролізу полімеру не повинна перевищувати 20 - 30%;
В· фізико-хімічні властивості полімеру не повинні сильно змінюватися в часі і при впливі температури;
В· реагент повинен бути стійкий до висолювання в пластових водах;
В· реагент повинен ефективно загущать воду при невеликих концентраціях;
В· розчин полімеру повинен фільтруватися через пористу середу без загасання, тобто не повинен забивати поверхню фільтрації;
В· реагент повинен являти собою лінійний полімер з мінімальним числом поперечних зв'язків;
В· полімер повинен випускатися у вигляді дрібнодисперсного порошку з концентрацією основної речовини 90 - 100%;
В· реагент повинен володіти фактором опору, але разом з тим адсорбція полімеру з розчину в пористої середовищі повинна бути мінімальною, щоб забезпечити просування облямівки реагенту на значну відстань по пласту;
В· реагент не повинен викликати корозію обладнання;
В· реагент не повинен бути токсичним.
В'язкість тампонажного розчину не повинна бути вище 200 Спа, так як при прокачуванні більш в'язких рідин створюються невиправдано високі тиску на пласти. В'язкість не повинна бути занадто низькою, тому що в противному випадку розчин буде легко фільтруватися в пористі породи. Особливо небезпечно це при тампонуванні нафтоносних пластів, так як відфільтрувати в пласт...
