Физико-химические взаимодействия при заводнении трещиноватых карбонатных коллекторов с применением поверхностно-активных веществ

Коэффициент извлечения нефти при заводнении трещиноватых карбонатных коллекторов с преимущественно нефтесмачиваемой или смешанной смачиваемостью низок. Для повышения нефтеотдачи трещиноватых карбонатных коллекторов разрабатываются методы с применением разбавленных растворов поверхностно-активных веществ. В данной работе исследованы взаимодействия разбавленных щелочных растворов анионных поверхностно-активных веществ с сырой нефтью на поверхностях карбонатных минералов. Проведены эксперименты по изучению смачиваемости, фазового поведения, межфазного натяжения и адсорбции. Определены анионные поверхностно-активные вещества, способные изменять смачиваемость поверхности кальцита до промежуточной или водосмачиваемой — не хуже, а в некоторых случаях лучше, чем катионное поверхностно-активное вещество додецилтриметиламмонийбромид (DTAB) при использовании нефти Западного Техаса. Все карбонатные поверхности (литографический известняк, мрамор, доломит и кальцит) демонстрируют сходное изменение смачиваемости под действием анионного поверхностно-активного вещества. Также определены анионные поверхностно-активные вещества, снижающие межфазное натяжение на границе с сырой нефтью до очень низких значений (<10−2 мН/м). Адсорбцию сульфонатных поверхностно-активных веществ можно значительно подавить добавлением Na2CO3, поскольку карбонат способен изменить дзета-потенциал кальцита на отрицательный. В лабораторных условиях из нефтесмачиваемых карбонатных кернов методом самопроизвольной пропитки 0,05 мас.% растворами анионных поверхностно-активных веществ можно извлечь более 50% первоначальных геологических запасов нефти (OOIP).