В настоящее время для определения реологических свойств композиций, применяющихся при добыче нефти и газа, используются ротационные вискозиметры с различными измерительными системами: коаксиальные цилиндры, конус-плита и плита-плита. Однако важной задачей является исследование и комплексная оценка не только вязкостных, но и упругих свойств композиций. Для оценки этих свойств анализируемой системы хорошо себя зарекомендовал динамический (осцилляционный) режим измерений.
В работе представлен анализ осцилляционных исследований технологических жидкостей гидроразрыва пласта (ГРП) и выравнивания профиля приемистости (ВПП). Известные подходы к анализу амплитудных и частотных зависимостей модулей упругости и вязкости применены для вязкоупругих ПАВ с добавками и без, для линейных и сшитых водорастворимых полимеров и для осадкогелеобразующей композиции. Оценена возможность использования таких параметров, которые позволяют определить осцилляционное тестирование как время релаксации и комплексную вязкость для сравнения свойств составов для ГРП и ВПП.
При сравнении значений эффективной вязкости, полученной методами классической реологии, и показателей осцилляции на реометре Grace М5600, показано, что при изучении реологических свойств наиболее часто встречающихся структурированных систем, используемых в нефтегазодобыче, при использовании одной ротационной вискозиметрии невозможно получить полное представление о свойствах системы. Это в свою очередь не позволяет судить об эффективности состава только по значению вязкости.
Поэтому актуальным вопросом является включение осцилляционного тестирования в анализ технологических свойств при подборе композиций, применяющихся в процессах нефтегазодобычи.
Список литературы
1. Applicability assessment of viscoelastic surfactants and synthetic polymers as a base of hydraulic fracturing fluids / M. Silin, L. Мagadova, D. Мalkin [et al.] // Energies. – 2022. – Т. 15. – № 8. - http://doi.org/10.3390/en15082827
2. Разработка вязкоупругой композиции на основе поверхностно-активных веществ для гидравлического разрыва пласта / М.А. Силин, Л.А. Магадова, Д.Н. Малкин [и др.] // Тр. ин-та / РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина. – 2020. – № 1 (298). – С. 142–154. - https://doi.org/10.33285/2073-9028-2020-1(298)-142-154
3. Реологические свойства смешанных мицеллярных растворов цвиттерионного и катионного ПАВ / А.Р. Идрисов, Д.А. Куряшов, Н.Ю. Башкирцева [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. – 2009. – № 4. – С. 260–267.
4. Телин А.Г., Зайнетдинов Т.И., Хлебникова М.Э. Изучение реологических свойств водонабухающего полиакриламида марки FS 305 для разработки технологий водоизоляционных работ на нефтяных скважинах // Тр. ин-та / Институт механики уфимского научного центра РАН – 2006. – №4. – С. 207–223.
5. Особенности реологии водоизоляционных реагентов на основе полимердисперсных органоминеральных материалов / А.Т. Ахметов, А.В. Фахреева, Л.Е. Ленченкова, А.Г. Телин // Сб. тезисов докладов 30 Симпозиума по реологии. – М.: Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН. – 2021. – С. 33–35.
6. Кирсанов Е.А., Матвеенко В.Н. Вязкость и упругость структурированных жидкостей. – М.: Техносфера, 2022. – 284 с.
7. Feng Y., Chu Z., Dreiss C.A. Smart Wormlike Micelles: Design, Characteristics and Applications. – Springer, 2015. – 91 p. - http://doi.org/10.1007/978-3-662-45950-8
8. Agrawal N.R., Yue Xiu, Raghavan S.R. The Unusual Rheology of Wormlike Micelles in Glycerol: Comparable Timescales for Chain Reptation and Segmental Relaxation // Langmuir – 2020. – V. 36 (23). – P. 6370–6377. - http://doi.org/10.1021/acs.langmuir.0c00489
9. Mezger T.G. Applied Rheology – With Joe Flow on Rheology Road: Graz. – Austria. Anton Paar, 2015. – 191 p.
10. Крисанова П.К., Филатов А.А., Потешкина К.А. Исследование реологических свойств растворов вязкоупругих поверхностно-активных веществ осцилляционным методом // XXIV Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Химия и химическая технология в XXI веке» имени выдающихся химиков Л.П. Кулёва и Н.М. Кижнера, посвященная 85-летию со дня рождения профессора А.В. Кравцова. – Т. 1. – Томск: Томский политехнический университет, 2023. – С. 271–272.
11. Гольберг И.И. Механическое поведение полимерных материалов (математическое описание). – М.: Химия, 1970. – 192 с.
12. Особенности реологических исследований водных растворов полиакриламида на вискозиметрах ротационного типа / Л.А. Магадова, К.А. Потешкина, Л.Ф. Давлетшина, К.В. Каржавина // Тр. ин-та / РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина. – 2021. – № 3 (304). – С. 115–128. - https://doi.org/10.33285/2073-9028-2021-3(304)-115-128
13. Молчанов В.С., Филиппова О.Е. Влияние концентрации и температуры на вязкоупругие свойства водных растворов олеата калия // Коллоидный журнал. – 2009. – Т. 71. – № 2. – С. 249–255.
14. Новые способы оценки технологических свойств жидкостей на водной основе для гидроразрыва пласта / М.А. Силин, Л.А. Магадова, Д.Н. Малкин [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2022. – № 7. – С. 97–101. - https://doi.org/10.24887/0028-2448-2022-7-97-101
15. Потешкина К.А. Разработка и исследование осадкогелеобразующего состава для повышения нефтеотдачи пластов. автореф. дис. ... канд. техн. наук. – М., 2016. – 25 с.
