|
бентов перемешивание раствора не распространяется на поры и равновесие достигается почти исключительно за счет медленной диффузии растворенного вещества. Чем меньше поры, тем медленнее достигается равновесие. Так как скорость адсорбции зависит от скорости диффузии растворенного вещества к твердой поверхности, то очевидно, скорость адсорбции возрастает с ростом концентрации и замедляется с увеличением вязкости среды и с понижением температуры. Когда пористая среда сложена из зерен с гидрофобной поверхностью, то гидрофобные радикалы молекулы обращаются в сторону адсорбента, т.е. породы, а полярные.группы молекулы обращаются в сторону воды, в результате чего увеличивается количество связанной воды и изменяется ее фазовая проницаемость. Опробование специальных материалов определил возможное использование порошка «Кварц» для целей интенсификации добычи нефти, повышения нефтеотдачи коллекторов за счет снижения их обводненности. Краевой угол смачивания или величина поверхностного натяжения этого реагента имеет максимальное значение из всех известных гидрофобных материалов (от 156 до 172° С). Были проведены лабораторные и промысловые исследования по изучению физико-химических свойств реагента. Основными компонентами материала «Кварц» являются высокодисперсный порошок «Кварц», производимый АО «РИТЭК» [76, 77] и углеводородный растворитель. «Кварц» представляет собой высокодисперсный порошок белого цвета с низкой насыпной плотностью 0,2 0,8 г/см3, по данным гранулометрического анализа основная доля индивидуальных частиц (~ 80%) находится в интервале от 0,1 до 10 мкм. За счет сильного электростатического взаимодействия частиц, приводящего к образованию конгломератов, возможно увеличение их размера. Химический состав реагента «Кварц» исследовался методами атомно-адсорбционной спектроскопии (ААС), инфракрасной спектроскопии (ИК), рентгеновским, ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Было определено содержание оксидов $1, Ре, М&, А1, Ыа, К, Са и связанной воды [78]. Как показали исследования химического строения, порошок “Кварц” представляет собой смесь неорганических соединений не больше 10% и кремнийорганического сополимера диметилсилоксана и диэтоксисилоксана, составляющего основную массу порошка. Сополимер содержит в своем составе атомы кислорода, обладающие некоторой избыточной электронной плотностью и гидрофобные 1 руппы из метальных и этильных радикалов, образующие как бы гидрофобную шубу и сильно экранирующие атомы $1 и О. Именно поэтому порошок практически нерастворим в воде. Он образует на поверхности воды плесневидную объемную пленку, в объем воды уходят, видимо, неорганические компоненты, о чем свидетельствует легкое окрашивание воды в желтый цвет. При добавлении порошка к системе нефть-вода, керосин-вода, ШФЛУ-вода в количестве 1 % от общего веса системы и ее отстаивании идет довольно быстрое расслоение смеси с образованием трехфазной системы. Образование «средней фазы» студенистого образования или эмульсии, занимающей 30-35% от объема углеводородной фазы, можно объяснить тем, что при попадании порошка в систему вода керосин и размешивании происходит изменение внут150 |
ного каналообразования сопряжены с ускорением структурообразования тампонажного раствора на начальном этапе твердения. Для повышения изоляционных свойств тампонажных растворов нашли применение также минеральные высокодисперсные материалы, вводимые в тампонажный цемент или раствор, и органические высокомолекулярные соединения, растворимые в жидкости затворения. Однако такая обработка ухудшает другие технологические параметры тампонажных растворов и цементного камня, а некоторые из них вызывают существенное увеличение реологических и прочностных параметров тампонажных растворов с момента их приготовления [69]. С целью повышения изоляционных характеристик тампонажного раствора и создания водонепроницаемого тампонажного камня, нами было исследовано влияние на его свойства гидрофобного реагента «Кварц» [70, 71]. Реагент уже нашел практическое применение как в процессе эксплуатации месторождения для интенсификации добычи нефти, так и в процессе заканчивания скважин для вскрытия продуктивных пластов. Так как «Кварц» является гидрофобным материалом, исходя из его свойств, можно предполагать, что введение его в тампонажный материал может оказывать, прежде всего, влияние на скорость водоотдачи, седиментационную устойчивость раствора, а также водопроницаемость образующегося камня. Испытания тампонажного цемента марки ПЦТ-Д0-50 с добавкой «Кварца» проводились в соответствие с требованием ГОСТ 26798,0 85 «Цементы тампонажные. Методы испытаний. Общие положения». Как известно [70, 71, 72], материал «Кварц» представляет собой высокодисперсный порошок белого цвета с низкой насыпной плотностью 0,2 0,8 г/см3, по данным гранулометрического анализа основная доля индивидуальных частиц находится в пределах 10-50 мкм, причем отмечается сильное электростатическое взаимодействие частиц, приводящее к образованию конгломератов, практически не смачивающихся водой. В результате чего возникли трудности по введению и равномерному распределению порошка в сухой цементной смеси и затворение цементного раствора 92 |