Inventory number IRN Number of state registration
0224РК00949 AP13068466-OT-24 0122РК00024
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 2 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 2
Number of books Appendicies Sources
1 4 27
Total number of pages Patents Illustrations
106 1 22
Amount of funding Code of the program Table
24996052.25 AP13068466 7
Name of work
Новая концепция разработки системы заводнения щелочного поверхностно-активного полимера с использованием цвиттерионного полимера и исследование его механизма
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Материалы
Report authors
Тоқтарбай Жексенбек , Имекова Гулим Малтыкбаевна , Бексейтова Калампыр Сунакбаевна , Әбеу Нұргелді ,
0
0
3
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

Объектом исследования являются цвиттерионные полимеры, синтезированные на основе акриламида и различных мономеров сульфобетаинов. Эти полимеры были впервые использованы для разработки новой технологии повышения нефтеотдачи пластов с применением системы заводнения на основе амфифильного цвиттерионного полимера (AZP). Технология предложена как альтернатива существующей системе заводнения с использованием щелочи, поверхностно-активных веществ и полимеров (Щ/ПАВ/П)

Зерттеу нысаны – акриламид пен әртүрлі сульфобетаин мономерлері негізінде синтезделген цвиттерионды полимерлер. Бұл полимерлер алғаш рет амфифилді цвиттерионды полимер (AZP) негізіндегі сумен мұнайды ығыстыру жүйесін қолдана отырып, мұнай өндіруді арттырудың жаңа технологиясын жасау үшін пайдаланылды. Технология сілтілерді, беттік активті заттарды және полимерлерді (ASP) қолдана отырып, қолданыстағы сумен мұнайды ығыстыру балама ретінде ұсынылған.

Целью исследования является изучение взаимосвязи между структурой и свойствами амфифильного цвиттерионного полимера (AZP) и его эффективностью в процессе извлечения нефти. Исследование направлено на разработку новой системы заводнения, которая может заменить традиционные подходы и улучшить показатели нефтеотдачи.

Зерттеудің мақсаты-амфифилді цвиттерионды полимердің (AZP) құрылымы мен қасиеттері мен оның мұнай алу процесіндегі тиімділігі арасындағы байланысты зерттеу. Зерттеу дәстүрлі тәсілдерді алмастыра алатын және мұнай өнімділігін жақсартатын жаңа сумен мұнайды ығыстыру әдісін әзірлеуге бағытталған.

Для синтеза полимеров использованы методы RAFT и FRP полимеризации. В ходе работы были синтезированы следующие цвиттерионные сополимеры: P(SB1VI)AM 2:98; P(SB1VI)AM 10:90; P(SB1VI)AM 20:80; P(SB1VI)AM 30:70; P(SB-DMAPS)AM 2:98; P(SB-DMAPS)AM 10:90; P(SB-DMAPS)AM 20:80; P(SB-DMAPS)AM 30:70; P(SB2VP)AM 2:98; P(SB2VP)AM 10:90. Характеристика синтезированных полимеров проводилась с использованием методов NMR и FTIR для анализа молекулярной структуры, статического рассеяния света для оценки молекулярных масс. Реологические свойства полимеров и пластовых флюидов изучались на реометрах Rheometers HR-10 и MCR 301. Особое внимание уделено исследованию вязкости полимеров при различных температурах (25, 35, 45, 55 и 65°С) и изменениях рН. Также использовались методы для моделирования мицеллярных структур с помощью Molecular Dynamics и моделирования заводнения ядра в системах HMPCB с программным обеспечением Eclipse и CMG.

Синтезделген полимерлерді сипаттау, молекулалық құрылымды талдау үшін NMR және FTIR әдістерін, сондай-ақ молекулалық массаларды анықтау үшін GPC және статикалық жарық шашырау әдісін қолдану арқылы жүргізілді. Полимер ертінділерінің реологиялық қасиеттері RHEOMETERS HR-10 және MCR 301 реометрлерінде зерттелді. Полимерлердің әртүрлі температурадағы тұтқырлығын (25, 35, 45, 55 және 65°C) және әртүрлі рН өзгерісіндегі реологиялық қасиеттерін зерттеуге ерекше назар аударылады. Molecular Dynamics көмегімен мицеллярлық құрылымдарды зерттелді. Алғаш рет P(SB1VI)Am, P(SB-DMAPS)Am және P(SB2VP)Am сияқты цвиттерионды полимерлер синтезделіп зерттелді, олар мұнай өндіруді арттыру технологиясында қолданылады. Температура жоғарылаған сайын полимерлердің тұтқырлығы төмендейтіні және рН өзгерісі полимерлердің айналасындағы зарядтың қорғаныс дәрежесін өзгертетіні анықталды, бұл тізбектер арасындағы электростатикалық өзара әрекеттесуге әсер етеді. Жұмыстың жаңалығы дәстүрлі әдістермен салыстырғанда мұнай өндірудің жоғары тиімділігін көрсететін цвиттерионды полимерлер жүйесін ұсынуда жатыр. Алғаш рет Eclipse және CMG модельдеу бағдарлама көмегімен полимер жүйелері арқылы мұнайды ығыстыру толық зерттелді.

Впервые были синтезированы и изучены цвиттерионные полимеры, такие как P(SB1VI)AM, P(SB-DMAPS)AM и P(SB2VP)AM, для применения в технологии повышения нефтеотдачи пластов. Было установлено, что при увеличении температуры вязкость полимеров снижается, а изменение рН изменяет степень экранирования заряда вокруг полимеров, что влияет на электростатические взаимодействия между цепями. Новизна работы заключается в предложении системы заводнения, основанной на цвиттерионных полимерах, которая демонстрирует высокую эффективность извлечения нефти в сравнении с традиционными методами.

Алғаш рет P(SB1VI)Am, P(SB-DMAPS)Am және P(SB2VP)Am сияқты цвиттерионды полимерлер синтезделіп зерттелді, олар мұнай өндіруді арттыру технологиясында қолданылады. Температура жоғарылаған сайын полимерлердің тұтқырлығы төмендейтіні және рН өзгерісі полимерлердің айналасындағы зарядтың қорғаныс дәрежесін өзгертетіні анықталды, бұл тізбектер арасындағы электростатикалық өзара әрекеттесуге әсер етеді. Жұмыстың жаңалығы дәстүрлі әдістермен салыстырғанда мұнай өндірудің жоғары тиімділігін көрсететін цвиттерионды полимерлер жүйесін ұсынуда жатыр. Алғаш рет Eclipse және CMG модельдеу бағдарлама көмегімен полимер жүйелері арқылы мұнайды ығыстыру толық зерттелді.

Полученные результаты могут быть применены в нефтедобывающей отрасли для повышения эффективности извлечения нефти из сложных пластов с использованием новой системы заводнения на основе цвиттерионных полимеров.

Алынған нәтижелер цвиттерионды полимерлерге негізделген жаңа мұнайды сумен ығыстыру жүйесін пайдалана отырып, күрделі қабаттардан мұнай алудың тиімділігін арттыру үшін мұнай өндіру саласында қолдануға мүмкіндік береді.

Лабораторные эксперименты, включая тестирование микрофлюидных устройств и испытания на керновых образцах, подтверждают эффективность и совместимость этих сополимеров в промышленных EOR процессах. Эти результаты свидетельствуют о том, что внедрение систем на основе цвиттерионных сополимеров в полевых испытаниях может принести значительные улучшения по сравнению с традиционными методами ASP, предоставляя экономичное и эффективное решение. Следующим шагом является пилотное тестирование этих систем в реальных резервуарах для подтверждения их эффективности в масштабах, что поддержит их внедрение в нефтяной промышленности.

Зертханалық эксперименттер, оның ішінде микрофлюидті құрылғы сынақтары және мұнай қабатындағы тастарға жасаған сынақтар, осы сополимерлердің өнеркәсіптік EOR процестерінде тиімділігі мен үйлесімділігін айғақтайды. Бұл нәтижелер звиттерионды сополимерлер негізіндегі сулы жүйелерін далалық сынақтарға енгізу дәстүрлі ASP әдістеріне елеулі жақсартулар әкелуі мүмкін екенін көрсетеді, бұл шығынды үнемдеу мен тиімділіктің артуына ықпал етеді. Келесі қадам осы жүйелерді шынайы резервуарларда сынау болып табылады, бұл олардың кең ауқымда тиімділігін растауға және мұнай өнеркәсібінде кеңінен қолданылуына қолдау көрсетуге мүмкіндік береді.

Это исследование подчеркивает разработку цвиттерионных сополимеров, адаптированных для улучшенного извлечения нефти (EOR) в соленых условиях, предлагая стабильную и эффективную альтернативу традиционным ASP-технологиям. Синтезируя сополимеры, такие как P(SB-2VP)AM и P(SB-DMAPMA)AM с различными соотношениями мономеров, исследование достигает повышения производительности извлечения нефти. Методы характеристики (FTIR, NMR, TGA/DSC, TEM, SEM) подтвердили структурную стабильность этих полимеров, что является важным для EOR. Основные результаты включают эффективный контроль молекулярной массы, достигающий до 1 миллиона Да, высокую устойчивость к соли и стабильность при различных уровнях рН, что обеспечивает совместимость с различными условиями пластов. Эксперименты с керновыми образцами продемонстрировали коэффициент извлечения на 4,2% выше, чем у коммерческого полимера HPAM, что является значительным улучшением для отрасли. Кроме того, использование микрофлюидных устройств позволило оптимизировать моделирование и тестирование EOR. Эта система затопления на основе звиттерионного сополимера обещает улучшить извлечение нефти в сложных, соленых условиях пластов.

Бұл зерттеу тұзды ортада мұнайды өнімділігін арттыруға (EOR) арналған звиттерионды сополимерлердің жаңа түрлерін ашып, дәстүрлі Су-БАЗ-Полимер технологияларына тиімді балама ұсынады. P(SB-2VP)AM және P(SB-DMAPMA)AM сияқты сополимерлерді әртүрлі сомономер қатынастарымен синтездеу арқылы зерттеу мұнайды өндіру тиімділігін арттыруға қол жеткізді. Сипаттау әдістері (FTIR, NMR, TGA/DSC, TEM, SEM) осы полимерлердің құрылымдық тұрақтылығын растады, бұл EOR үшін өте маңызды. Негізгі нәтижелерге молекулалық массаны тиімді бақылау, молекулалық салмақтың 1 миллион Да-ға жетуі, тұзға жоғары төзімділік және әртүрлі рН деңгейлерінде тұрақтылық жатады, бұл олардың әртүрлі кен орындарында үйлесімділігін қамтамасыз етеді. Core plug эксперименттері өнеркәсіп үшін маңызды жетістік болып табылатын HPAM коммерциялық полимеріне қарағанда 4,2% жоғары өнімділік коэффициентін көрсетті. Сонымен қатар, микрофлюидтік құрылғыларды пайдалану EOR моделін оңтайландыруға және лабораториялық жағдайда тестілеуге мүмкіндік берді. Бұл звиттерионды сополимерге негізделген сулы жүйесі тұзды ортадағы қиын кен орындарында мұнайды өндірісін ілгерілетуге мүмкіндік береді.

Рекомендуется внедрение системы заводнения на основе амфифильных цвиттерионных полимеров (AZP) для повышения нефтеотдачи пластов. Такая система может заменить существующую технологию Щ/ПАВ/П и существенно улучшить производственные показатели. Использование новой системы заводнения на основе AZP может снизить затраты на добычу нефти за счет повышения эффективности извлечения нефти из пластов и уменьшения потребности в дорогостоящих химических компонентах.

Мұнай шығымдылығын арттыру үшін амфифилді цвиттерионды полимерлерге (AZP) негізделген мұнайды сумен ығыстыру жүйесін енгізу ұсынылады. Мұндай жүйе қолданыстағы технологиясын алмастыра алады және өндірістік көрсеткіштерді едәуір жақсартады. Жаңа AZP негізіндегі мұнайды сумен ығыстыру жүйесін пайдалану мұнай өндірудің тиімділігін арттыру және қымбат химиялық компоненттерге деген қажеттілікті азайту арқылы мұнай өндіру шығындарын төмендетуі мүмкін.

UDC indices
544.23; 544.25; 678
International classifier codes
31.25.00;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Амфифильный цвиттероновый полимер; Коэффициент нефтеотдачи; Заводнение щелочным/ПАВ/полимером; Резервуар на чипе; Гидрофобно-модифицированный поликарбоксибетаин;
Key words in Kazakh
Амфифильді цвитеронды полимер; Мұнайды шығару коэффициенті; Сілтілік/БАЗ/Полимер тасқыны; Чиптегі резервуар; Гидрофобты түрлендірілген поликарбоксибетаин;
Head of the organization Кульдеев Ержан Итеменович Кандидат геолого-минерологических наук / Профессор
Head of work Тоқтарбай Жексенбек Доктор PhD / PhD
Native executive in charge