«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

ОСОБЕННОСТИ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ПОЛИАКРИЛАМИДА НА ВИСКОЗИМЕТРАХ РОТАЦИОННОГО ТИПА

УДК: 622.276.64:678.745.842+532.137
DOI: 10.33285/2073-9028-2021-3(304)-115-128

Авторы:

¹ Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, г. Москва, Российская Федерация

Ключевые слова: полиакриламид, реология, эффективная вязкость, крутящий момент, ротационный вискозиметр, геометрия шпинделя

Аннотация:

В данной статье представлены результаты реологических исследований водных растворов полиакриламида марки FP307 в интервале концентраций 0,025-0,5 % масс. Для изучения реологических свойств были взяты ротационные вискозиметры Brookfield DV2T (UL-адаптер), Реотест-2 (Цилиндр S1) и Anton Paar ViscoQC 300 (Шпиндель CC18). Brookfield DV2T (UL-адаптер) является наиболее распространенным на практике, но измерение с использованием данной насадки имеет ограничение; Реотест-2 (Цилиндр S1) используется для исследования высоковязких и структурированных систем; Anton Paar ViscoQC 300 (Шпиндель CC18) позволяет измерить практически все растворы при всем диапазоне скоростей сдвига. Сходимость измерений, полученных на разных ротационных вискозиметрах, зависит от их особенностей и габаритных размеров используемых насадок. Было установлено, что водные растворы исследуемого ПАА с концентрациями 0,025-0,1 % масс. возможно измерить на Brookfield DV2T (UL-адаптер), в диапазоне концентраций 0,075-0,5 % масс.- на Реотест-2(Цилиндр S1) и вовсем диапазоне концентраций 0,025-0,5 % масс. - на Anton Paar ViscoQC 300 (Шпиндель СС18).

Список литературы:

1. Промысловая химия/М.А. Силин, Л.А. Магадова, Л.И Толстых, Л.Ф. Давлетшина и др. - М.: Издательский центр РГУ нефти и газа, 2016. - 350 с.
2. Черепанова Н.А. Обобщение опыта применения полимерного заводнения и критериев выбора полимера//Геология, геофизика, разработка нефтегазовых месторождений. - 2015. - № 10. - С. 48-52.
3. Тагер А.А. Физико-химия полимеров: Учеб. пособие. - 3-е изд., перераб. - М.: Химия, 1968. - 544 с.
4. Северс Э.Т. Реология полимеров/Под ред. А.Я. Малкина. - М.: Химия,1966. - 198 с.
5. Кирсанов Е.А., Матвиенко В.Н. Неньютоновское течение дисперсных, полимерных и жидкокристаллических систем. - М.: Техносфера, 2016. - 379 с.
6. Шрамм Г. Основы практической реологии и реометрии/Под ред. В.Г. Куличихина. - М.: КолосС, 2003. - 312 с.
7. Mungan N. Rheology and adsorption of aqueous polymer solutions//J Can Pet Technol, 1969. - Vol. 8. - No. 2. - P. 45-50.
8. More solutions to sticky problems [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.brookfieldengineering.com/-/media/ametekbrookfield/tech-sheets/more-solutions-2017.pdf?la=en&re-vision=95201d42-069e-445d-9cd6-ddea3d9df156&hash=69A9D97710801B42C6EB8DDF014641AE (дата обращения: 15.04.2021).
9. Фукс Г.И. Вязкость и пластичность нефтепродуктов. - М.: Букинист, 2003. - 328 с.
10. Бондаренко А.В. Экспериментальное сопровождение опытно-промышленных работ по обоснованию технологии полимерного заводнения в условиях высокой минерализации пластовых и закачиваемых вод: Дисс. канд. техн. наук. - М., 2017. - 154 с.
11. Gaillard N., Thomas A., Favero C. Novel Associative Acrylamide-based Polymers for Proppant Transport in Hydraulic Fracturing Fluids. SPE 164072 was presented at the the SPE International Symposium on Oilfield Chemistry held in The Woodlands, Texas, USA, 8-10 April 2013.
12. Russell D. Shupe. Chemical Stability of Polyacrylamide Polymers//SPE 9299. - 1981.
13. Leblanc T., Braun O., Divers T., Gaillard N., Favero C. Rheological Properties of Stimuli-Responsive Polymers in Solution to Improve the Salinity and Temperature Performances of polymer-Based Chemical Enhanced Oil Recovery Technologies. Paper SPE 174618 presented at the SPE Enhanced Oil Recovery Conference held in Kuala Lumpur, Malaysia, 11-13 August 2015.
14. Структурно-механические свойства полиэлектролитов на основе полиакриламида/ Т.В. Шевченко, А.Ю. Темирев, Е.В. Ульрих, А.М. Пирогов, А.В. Шилов//Химическая промышленность сегодня. - 2008. - № 2. - С. 12-15.
15. Vermolen E.C.M., Van Haasterecht M.J.T., Masalmeh S.K., Faber M.J., Boersma D.M. Gruenenfelder. Pushing the Envelope for Polymer Flooding towards High-temperature and High-salinity Reservoirs with Polyacrylamide Based Ter-Polymers and High-Salinity Reservoirs with Middle East Oil and Gas Show and Conference, Manama, Bahrain, 25-28 September 2011.
16. Seright R.S., Fan Tianguang, Wavrik Kathryn, Wan Hao, Gaillard Nicholas, Favero Cedrik. Rheology of a New Sulfonic Associative Polymer in Porous Media. SPE 141355 presented at the SPE International Symposium on Oilfield Chemistry held in The Woodlands, Texas, USA, 11-13 April 2011.
17. Шарипов Н.З., Муроджон С. Исследование свойств высококонцентрированных растворов//Технология производства пищевых продуктов питания и экспертиза товаров, издательство ЗАО "Университетская книга": Материалы 2-й Междунар. науч.-практич. конф. (Курск, 10-11 апр. 2016 г.). - Курск, 2016. - С. 114-116.
18. Гелеобразующий состав для регулирования проницаемости пластов/Ф.А. Селимов, Н.Ш. Хайрединов, С.А. Блинов и др.//Патент России № 2181427. - 2002. - Бюл. № 33.
19. Зоолшоев З.Ш., Боброва Н.В., Курындин И.С., Власов П.В. Получение и свойства гидрогелей на основе полиакриламида, сшитого гутаровым альдегидром//Вестник Тверского государственного университета. - 2016. - № 1. - С. 100-109.
20. Нажису, Ерофеев В.И., Цзиньлун Л., Вэй В. Исследование фильтрационных и реологических свойств полимерного геля для повышения нефтеотдачи пластов//Известия Томского политехнического университета. - 2019. - № 4. - С. 147 -158.
21. Шахматов К.С., Доня Д.В., Басова Г.Г. Способ определения вязкости жидкостей малых объемов//Вестник Кузбасского государственного технического университета. - 2017. - № 4. - С. 126-130.
22. Enhancing Polymer Flooding Performance [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.snf.com/wp-content/uploads/2019/12/Enhancing-Polymer-Flooding-Performance-30-Years-of-Experinece-in-EOR-EN.pdf (дата обращения: 05.04.2021).
23. Крянев Д.Ю., Жданов С.А. Применение методов увеличения нефтеотдачи пластов в России и за рубежом. Опыт и перспективы//Бурение и нефть. - 2011. - № 2. - С. 22-26.
24. Сургучев М.Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. - М.: Недра, 1985. - 308 с.
25. Кладова А.В., Черепанова Н.С., Шамсутдинова Е.В. Выбор марки полимера для технологии полимерного заводнения//Исследование пластов и скважин. - 2018. - № 10. - С. 63-67.
26. API RP 63-1990. Recommended practices for evaluation of polymers used in enhanced oil recovery operations first edition [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.scribd.com/document/401477054/api-rp-63-Recommended-Practices-for-Evaluation-of-Polymers-Used-in-Enhan-ced-Oil-Recovery-Operations-pdf (дата обращения: 02.04.2021).
27. Инструкция по эксплуатации Реотест 2. Цилиндрической и конусо-пластиночный. Ротационный вискозиметр [Электронный ресурс]. http://www.pochva.com/?content=3&book_id=1311 (дата обращения: 02.04.2021).
28. Instruction Manual and Safety Information ViscoQC300 (Original Instruction). Created by Okom-r. - 2018. - 39 р.
29. Brakstad Kjetil, Rosenkilde Christian, Statoil. Modelling Viscosity and Mechanical Degradation of Polyacrylamide Solutions in Porous Media. SPE 179593 presented at the SPE Improved Oil Recovery Conference held in Tulsa, Oklahoma, USA, 11-13 April 2016.
30. Gao Chang Hong, The Petroleum Institute, Sinopec, 2014. Comprehensive Correlations to Calculate Viscosity of Partially Hydrolyzed Polyacrylamide. SPE 169700 presented at the SPE EOR Conference at Oil and Gas West Asia held in Muscat, Oman, 31 March - 2 April 2014.