В статье рассматриваются результаты исследования динамики вытеснения полиакриламида (ПАА) из пористой среды, выполненного с использованием насыпной модели пласта. Основной целью работы являлись разработка и апробация нового расчетного метода определения концентрации ПАА, основанного на зависимости перепада давления от прокачиваемого объема жидкости. Этот подход позволил более точно изучить динамику процесса и выявить ключевые моменты, влияющие на эффективность вытеснения полимера. В работе проведен сравнительный анализ трех методов оценки концентрации ПАА: вискозиметрического, отбеливающего и расчетного. Показано, что расчетный метод демонстрирует высокую надежность и сохраняет работоспособность даже на поздних стадиях эксперимента, включая процесс деструкции геля. Это открывает новые перспективы для мониторинга состояния пористой среды в условиях сложных геологических и технических условий. Кроме того, выявлены факторы, ограничивающие полное восстановление проницаемости после вытеснения ПАА, такие как закупорка пор остатками полимера и миграция песчаных частиц. Это подчеркивает необходимость дальнейшего совершенствования технологий и подходов к обработке пористых сред для повышения эффективности их эксплуатации. В статье даны рекомендации по направлениям исследований, включая тестирование на керновых образцах, оптимизацию состава используемых реагентов и усовершенствование методов анализа. Такие меры должны способствовать развитию более точных и надежных методик оценки и управления состоянием пористых сред, что, в конечном счете повысит эффективность разработки и эксплуатации месторождений углеводородов.
Список литературы
1. Толстых Л.И., Давлетшина Л.Ф., Потешкина К.А. Полиакриламид в процессах нефтегазодобычи: учебное пособие. – М.: РГУ нефти и газа (НИУ)
имени И.М. Губкина, 2023. – 135 с. – EDN MDTEPQ.
2. Perspective Review of Polymers as Additives in Water-Based Fracturing Fluids / S. Al-Hajri [et al.] // ACS Omega. – 2022. – № 9 (7). – P. 7431–7443. - http://doi.org/10.1021/acsomega.1c06739
3. Impact of Polyacrylamide Adsorption on Flow Through Porous Siliceous Materials: State of the Art, Discussion, and Industrial Concern / H.B. Bey [et al.] // Journal of Colloid and Interface Science. – 2018. – № 531. – P. 693–704. - http://doi.org/10.1016/j.jcis.2018.07.103
4. Reduced Adsorption of Polyacrylamide-Based Fracturing Fluid on Shale Rock Using Urea / Y. Li [et al.] // Energy Science and Engineering. – 2018. – № 6 (6). –
P. 749–759. - http://doi.org/10.1002/ese3.249
5. Последовательная адсорбция полиакриламидных соединений из растворов электролитов на поверхности частиц каолиновой глины / П.Д. Воробьев, Н.П. Крутько, Е.В. Воробьева, Н. Стрнадова // Коллоидный журнал. – 2008. – Т. 70. – № 2. – С. 171–174.
6. Адсорбция смесей полимеров в режиме разбавленного и полуразбавленного раствора / Ю.С. Липатов, В.Н. Чорная, Т.Т. Тодосийчук, Т.С. Храмова //
Высокомолекулярные соединения. – 1990. – Т. 32. – № 5. – С. 980–985.
7. Al-Hashmi A.R., Luckham P.F. Characterization of the adsorption of high molecular weight non-ionic and cationic polyacrylamide on glass from aqueous solutions using modified atomic force microscopy // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2010. –№358 – Р. 142–148. - http://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2010.01.049
8. Mathematical Modelling of Polyacrylamide Adsorption Process / K.A. Poteshkina, S.A. Borodin, V.V. Ronzhina [et al.] // Chem Technol Fuels Oils. – 2024. - V. 60. - P. 1155–1162. - http://doi.org/10.1007/s10553-024-01778-8
9. Impact of polyacrylamide adsorption on flow through porous siliceous materials: State of the art, discussion and industrial concern / Bessaies-Bey H., Fusier J.,
Harrisson S. [et al.] // Journal of colloid and interface science. – 2018. – № 531 – P. 693–704. – повтор источника 3.
10. An Overview on polymer retention in porous media / S. Al-Hajri, S.M. Mahmood, H. Abdulelah, S. Akbari // Energies. – 2018. – № 11. – P. 2751–2770. - http://doi.org/10.3390/en11102751
11. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах / К. Холмберг, Б. Йёнссон, Б. Кронберг, Б. Линдман // пер. с англ. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 528 с.
12. Brattekås B., Seright R., Ersland G. Water Leakoff during Gel Placement in Fractures: Extension to Oil-Saturated Porous Media // SPE-190256-PA. – 2020. - http://doi.org/10.2118/190256-PA
13. The Effect of Fluid Leakoff on Gel Placement and Gel Stability in Fractures / S. Ganguly, G.P. Willhite, D.W. Green, C.S. McCool // SPE-64987-MS. – 2001. – http://doi.org/10.2118/64987-MS
14. Polymer flooding - Flow properties in porous media versus rheological parameters / A. Stavland, H.C. Jonsbråten, A. Lohne [et al.] // SPE-131103-MS. – 2010. – http://doi.org/10.2118/131103-MS
15. Polyacrylamide in hydraulic fracturing fluid causes severe membrane fouling during flowback water treatment / B. Xiong, S. Roman-White, B. Piechowicz [et al.] //
J. Memb. Sci. – 2018. – V. 560. – P. 125–131. – DOI:10.1016/j.memsci.2018.04.055
