Разработка композиций поверхностно-активных веществ для заводнения с использованием ПАВ при очень низкой и очень высокой минерализации без щёлочи

Для устранения недостатков, связанных с использованием щёлочи при заводнении с применением поверхностно-активных веществ (ПАВ), таких как снижение вязкости полимера, образование отложений в пласте, коррозионные риски и формирование эмульсий в добываемых флюидах, в настоящем исследовании рассматривается разработка бесщёлочных композиций ПАВ для заводнения при очень низкой (<10 000 ppm TDS) или очень высокой (>100 000 ppm TDS) минерализации. Для изучения синергетического взаимодействия анионных, катионных, неионогенных и цвиттерионных ПАВ в целях повышения нефтеотдачи были проведены лабораторные испытания на основе измерений межфазного натяжения (IFT) и фазового поведения. Все использованные в исследовании ПАВ являются коммерчески доступными; щёлочь ни в одном из экспериментов не добавлялась. Результаты показывают, что сильное взаимодействие между анионными/катионными и анионными/цвиттерионными ПАВ приводит к образованию высокоактивных агрегатов, которые ведут себя скорее как неионогенные ПАВ и обладают высокой устойчивостью к солям. Эти смеси обеспечивают сверхнизкое межфазное натяжение порядка 10−3 мН/м. За счёт регулирования соотношения компонентов их можно легко адаптировать к коллекторам с различной минерализацией и разными зарядами поверхности твёрдой фазы. При определённых значениях pH смеси анионных и цвиттерионных ПАВ демонстрируют исключительно высокую эффективность и способны формировать среднефазную микроэмульсию в диапазоне минерализации от 0 до 180 000 ppm TDS. Исследование также показывает, что добавление косолвентов (низших спиртов с короткой углеродной цепью) при разработке композиций ПАВ должно быть тщательно обосновано, поскольку они могут повышать растворимость ПАВ и ускорять коалесценцию фаз. Однако они могут отрицательно влиять на способность системы солюбилизировать воду и нефть.