КОНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СРЕД, ПРИМЕНЯЕМЫХ  В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ ДЛЯ ВОДОИЗОЛЯЦИИ

V.P. Meshalkin; L.E. Lenchenkova; M.Yu. Dolomatov; A.V. Fakhreeva; A.I. Voloshin; A.G. Telin

doi:10.6060/10.6060/rcj.2022663.6

V.P. Meshalkin РХТУ им. Д.И. Менделеева
L.E. Lenchenkova Уфимский государственный нефтяной технический университет
M.Yu. Dolomatov Уфимский государственный нефтяной технический университет
A.V. Fakhreeva Уфимский Институт химии УФИЦ РАН
A.I. Voloshin Уфимский государственный нефтяной технический университет
A.G. Telin ООО «Уфимский НТЦ»

DOI: https://doi.org/10.6060/10.6060/rcj.2022663.6

Ключевые слова: многокомпонентные гидрогели для водоизоляции, динамическая вязкость, напряжение сдвига, энергия активации вязкого течения, надмолекулярные образования структурных элементов гидрогеля, время релаксации, энергетический спектр, автокорреляционная функция

Аннотация

Исследовано реологическое поведение сложных гидрогелевых систем, применяемых для водоизоляции высокообводненных скважин, в свободном объеме и после фильтрации в трещинах разной раскрытости. Объектами исследования являются многокомпонентные смеси растворов силиката натрия, полиакриламида (ПАА), сшитых солями Cr³⁺, с добавками твердых частиц лигниновой природы. Для анализа экспериментальных данных использован подход, в котором активная среда рассматривается состоящей из множества частиц – структурных элементов, причем каждый из них характеризуется определенным временем релаксации. Предполагается, что внешнее поле механических сил, характеризуемое напряжением сдвига, обусловливает обратимое активационное возбуждение и распад группы структурных элементов. Энергия активации вязкого течения, определенная в интервале времени Δt, характеризует среднюю энергию, необходимую для преодоления межмолекулярных сил различной природы. На основе обработки данных по реологическим характеристикам гидрогелей при разных температурах показано, что спектры структурных элементов имеют квазидискретный характер. Анализ автокорреляционных функций (АКФ) спектра свидетельствует о сильном кооперативном взаимодействии структурных элементов.

Для цитирования:

Мешалкин В.П., Ленченкова Л.Е., Доломатов М.Ю., Фахреева А.В., Волошин А.И., Телин А.Г. Конформационный анализ многокомпонентных сред, применяемых в технологических процессах нефтегазодобычи для водоизоляции. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2022. Т. LXVI. № 3. С. 37-49. DOI: 10.6060/rcj.2022663.6.

Литература

R. Seright, B. Brattekas. Petroleum Science. 2021. N 18. P. 450–478. DOI: 10.1007/s12182-021-00546-1.

Decade Khalid Elkarsani, Ghaithan Al-Muntasheri, Ibnelwaleed A Hussein. SPE Journal. February. 2014. 19(01). P. 135–149. DOI: 10.2118/163100-PA.

Safarov F. E., Gusarova E. I., Karazeev D. V., Arslanov I. R., Telin A. G., Dokichev V. A. Journal of Applied Chem-istry. 2018. V. 91. N 5. P. 755–759. (in Russian). DOI: 10.1134/S107042721805018X.

Akhmetov A. T., Ilash D. A., Arslanov I. R., Gusarova E. I., Valiev A. A., Lenchenkova L. E., Telin A. G. Oil. Gas. Innovations. 2019. N 10. P. 64–75. (in Russian).

Strizhnev V. A., Arslanov I. R., Ratner A. A., Fakhreeva A. V., Politov A. A., Lenchenkova L. E., Zhuravlev A. S., Telin A. G. Oil . Gas. Innovations. 2021. N 3. P. 26–31. (in Russian).

Zakharov V.P., Ismagilov T.A., Telin A.G. et al. Oilfield Chemistry. – Moscow : Gubkin University, 2011. - 262 p. (in Russian).

Lozin E. V., Khlebnikov V. N. Application of colloidal reagents for enhanced oil recovery. - Ufa: BashNIPIneft. 2003. - 233 p. (in Russian).

Gazizov A.A., L.A. Galaktionova, Gazizov A.Sh. Oil indus-try. 1998. N 2. P. 12–14. (in Russian).

Safarov F. E., Karazeev D. V., Vezhnin S. A., Ratner A. A., Koptyaeva E. I., Khasanova G. I., Telin A. G. Oil. Gas. Innovations. 2017. N 4. P. 40–45. (in Russian).

Frenkel Ya. I. Kinetic theory of liquids, Leningrad: Nau-ka. 1975. (in Russian).

Bartenev G. M., Frenkel S. Ya. Physics of polymers, Leningrad: Chemistry/ 1990. (in Russian).

Hoshina H., Ozaki A., Itagaki Y., Yajima S., Suzuki H., Ishii S., Ishida M., Uchiyama T., Kimura K., Otani C. Chemical Physics Letters. 2014. DOI: 10.1016/j.cplett.2014.05.089.

Tikhonov V. I. Statistical radiophysics. Moscow: Radio and communication, 1982. (in Russian).

Anatoly A. Politov, Dmitrii A. Ilash, Lyubov E. Lenchenkova, Aleksei G. Telin, Alfir T. Akhmetov Materials Today: Proceedings. 2020. V. 25. P. 487–489. DOI: 10.1016/j.matpr.2019.12.245.