Inventory number IRN Number of state registration
0322РК00211 AP13068466-KC-22 0122РК00024
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 24985973.75 AP13068466
Name of work
Новая концепция разработки системы заводнения щелочного поверхностно-активного полимера с использованием цвиттерионного полимера и исследование его механизма
Type of work Source of funding Report authors
Applied Тоқтарбай Жексенбек
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Частное учреждение "National Laboratory Astana"
Abbreviated name of the service recipient National Laboratory Astana
Abstract

Используя цвиттерионные полимеры, мы предлагаем новую концепцию разработки извлечения нефти спомощью AZP технологии с подходом «три к одному», которая потенциально может заменить традиционную AZP технологию с использованием одного компонента, именно амфифильного цвиттерионного полимера (AZP).

Цвиттерионды полимерлерді пайдалана отырып, біз дәстүрлі AZP технологиясын бір компонентті, атап айтқанда амфифилді цвиттерионды полимерді (AZP) қолдана отырып алмастыра алатын үш-бір тәсілмен AZP технологиясының көмегімен мұнай өндіруді дамытудың жаңа тұжырымдамасын ұсынамыз.

Целью исследования является изучение взаимосвязи структуры и свойств амфифильного цвиттеронового полимера (AZP) и изучение взаимосвязи между молекулярной структурой гидрофобно модифицированного цвиттеронового полимера и его механизмом извлечения нефти в новой системе заводнения AZP, которая потенциально заменяет текущую щелочную / ПАВ / система полимерного заводнения.

Зерттеудің мақсаты құрылым мен қасиеттердің байланысын зерттеу амфифилді цвиттерон полимері (AZP) және арасындағы байланысты зерттеу гидрофобты модификацияланған цвиттерон полимерінің молекулалық құрылымы және оның жаңа AZP су басу жүйесіндегі мұнай алу механизмі ағымдағы сілтілі / беттік белсенді зат / полимерлі су басу жүйесі.

- Синтез HMPCB с помощью RAFT и FRP методами. - Исследование само-сборки HMPCB с помощью DLS, Cryo-TEM, HRTEM, Zeta-sizer и IFT (межфазное натяжение) - Моделирование мицеллярных структур HMPCB с помощью программного обеспечения Molecular Dynamics. - Моделирование результатов заводнения ядра систем HMPCB с помощью программного обеспечения Eclipse и CMG. - Метод микрожидкостного устройства для оценки системы HMPCB для модельного масла. - Метод микрожидкостного устройства для оценки системы HMPCB для сырой нефти.

- RAFT және FRP әдістерімен HMPCB синтезі. - DLC, CryoTEM, HRTEM, Zetasizer және IFT (фазааралық кернеу)көмегімен HMPCB өзін-өзі құрастыруды зерттеу - HMPCB мицеллярлық құрылымдарын Molecular Dynamics бағдарламалық жасақтамасымен модельдеу. - Eclipse және CMG бағдарламалық жасақтамасының көмегімен HMPCB жүйелерінің ядросының су басу нәтижелерін модельдеу. - HMPCB жүйесін бағалауға арналған микрофлюидтік құрылғы әдісі үлгі майы. - Шикі мұнайға арналған HMPCB жүйесін бағалауға арналған микрофлюидтік құрылғы әдісі.

Процедура полимеризации была начата путем объединения алкиламинокротоната с метакриловой кислотой в молярном соотношении 1,1:1. Затем в реакционную систему добавляли смесь AIBN и CTA в массовом соотношении 1:5. Реакционную систему герметизировали при 70°C. После очистки с ацетоном, полимерный продукт обезвоживали в вакуумной печи при 30°C. Методы Zetasizer, DLS, Cryo-TEM, HRTEM позволяет измерять размер частиц, молекулярную массу и дзета-потенциал. Сначала размеры частиц синтезированных полимеров Р8 и Р16 были определены в диапазоне рН 1,0-9,0 методом Zetasizer. C увеличением значений рН с 1,0 до 9,0 размер частиц полимера Р8 увеличивается. Самый большой размер, 745 нм, происходило при рН 9,0. Далее полученный полимер Р8 анализировали по потенциалу ζ, чтобы определить эволюцию поверхностного заряда в растворе. Так же синтезированные поликарбоксибетаины были исследованы под просвечивающим электронным TEM микроскопом, поликарбоксибетаины при рН=4 полимеры формировались в виде мицелл размером от 20-50 нм. Дальнейшее моделирование мицеллярных структур HMPCB проводили с помощью програмного обеспечения Molecular Dynamics. IFT были исследованы при различных концентрациях. Синтез поликарбоксибетаинов на основе алкиламинов и метакриловой кислоты посредством RAFT полимеризации был проведен впервые. Впервые были изучены физико-химические свойства данных полимеров.

Полимерлеу процедурасы алкиламинокротонатты метакрил қышқылымен 1,1:1 молярлық қатынаста біріктіру арқылы басталды. Содан кейін 1:5 массалық қатынасында AIBN және CTA қоспасы реакция жүйесіне қосылды. Ацетонмен тазалағаннан кейін полимер өнімі 30°C температурада вакуумдық пеште сусыздандырылды. Zetasizer, DLS, Cryo-TEM, HRTEM әдістері бөлшектердің мөлшерін, молекулалық массасын және дзета потенциалын өлшеуге мүмкіндік береді. Алдымен синтезделген полимерлердің бөлшектерінің өлшемдері р8 және Р16 Zetasizer әдісімен рН 1,0-9,0 диапазонында анықталды. РН мәндерінің 1,0-ден 9,0-ге дейін жоғарылауымен P8 полимер бөлшектерінің мөлшері артады. Ең үлкен өлшем, 745 нм, рН 9,0-де болды. Әрі қарай, алынған полимер Р8 ерітіндідегі беттік зарядтың эволюциясын анықтау үшін потенциал бойынша талданды. Сондай-ақ синтезделген поликарбоксибетаиндер трансмиссиялық электронды tem микроскопымен зерттелді, поликарбоксибетаиндер РН=4 кезінде полимерлер мөлшері 20-50 нм болатын мицеллалар түрінде пайда болды. HMPCB мицеллярлық құрылымдарын одан әрі модельдеу Molecular Dynamics бағдарламалық жасақтамасының көмегімен жүргізілді. IFT әртүрлі концентрацияларда зерттелді. Raft полимерлеу арқылы алкиламиндер мен метакрил қышқылына негізделген поликарбоксибетаиндердің синтезі алғаш рет жүргізілді. Бұл полимерлердің физика-химиялық қасиеттері алғаш рет зерттелді.

Наша страна занимает 11-е место в мире по доказанным запасам нефти. Запасы нефти Казахстана состоят из 1,32 миллиарда тонн залежей нефти и одна из которых - месторождение Каражанбас. В связи с этим разработка инновационных технологий нефтедобычи для добычи нефти очень важна для устойчивого развития нефтяной отрасли. Традиционной технологией, используемой для извлечения вязких нефти из пластов, является закачка горячей воды или пара. Коэффициент нефтеотдачи (КИН) этими методами не превышал 20%. Согласно годовому отчету (2015 год) АО «Разведка Добыча «КазМунайГаз» на месторождении Каражанбас, стоимость одного барреля нефти, добытой термическим способом, была нерентабельной.

Біздің еліміз дәлелденген мұнай қоры бойынша әлемде 11-ші орында.Қазақстанның мұнай қоры 1,32 миллиард тонна мұнай кен орнынан тұрады және оның бірі Қаражанбас кен орны. Осыған байланысты мұнай өндірудің инновациялық технологияларын әзірлеу мұнай саласының тұрақты дамуы үшін өте маңызды. Қабаттардан тұтқыр Мұнайды алу үшін қолданылатын дәстүрлі технология-ыстық су немесе бу айдау. Мұнай беру коэффициенті (КИН) осы әдістермен 20% - дан аспады. Сәйкес Қаражанбас кен орнында "ҚазМұнайГаз "Барлау Өндіру" АҚ жылдық есебіне (2015 жыл) термиялық тәсілмен өндірілген мұнайдың бір баррелінің құны тиімсіз болды.

В последние годы заводнение щелочными / поверхностно-активными веществами / полимерами (ASP) стало популярным и считается наиболее передовой и эффективной технологией химического заводнения. Это более осуществимо по сравнению с термическими методами с точки зрения экономики и технологий . Технология ASP использовалась много раз в США, Канаде, Китае и привела к постепенному увеличению ORF до 20% . Кроме того, в 1994 году технология ASP была применена на нефтяном месторождении Дацин (Китай) и увеличила средний доход нефти, что было заявлено как рентабельное. Сообщалось, что успешное применение заводнения ASP в Нефтяные месторождения Қарамай (Китай) смогли увеличить нефтедобычу до 20%

Соңғы жылдары сілтілі / беттік белсенді заттар / полимерлер (ASP) су тасқыны танымал болды және химиялық су басудың ең озық және тиімді технологиясы болып саналады. Бұл экономика мен технология тұрғысынан термиялық әдістермен салыстырғанда мүмкін. ASP технологиясы АҚШ-та, Канадада, Қытайда бірнеше рет қолданылды және ETF-тің біртіндеп 20% - ға дейін өсуіне әкелді. Сонымен қатар, 1994 жылы Дацин мұнай кен орнында (Қытай) ASP технологиясы қолданылды және мұнайдың орташа кірісін арттырды, бұл үнемді деп жарияланды. Қарамайдағы (Қытай) мұнай кен орындарында ASP су тасқынын сәтті қолдану мұнай өндіруді 20%-ға дейін арттыра алды деп хабарланды.

Технология ASP получила широкое распространение, поскольку она обладает синергетическим действием щелочи, поверхностно-активного вещества и полимера в одном процессе, а минимальная стоимость может быть достигнута за счет оптимизации их химического состава при больших объемах закачки. В технологии ASP щелочь помогает производить натуральные поверхностно-активные вещества из сырой нефти, которые играют важную роль в снижении межфазного натяжения (IFT) и уменьшают потери поверхностно- активных веществ за счет изменения поверхностных свойств горных пород или песка под землей, что приводит к увеличению капиллярного числа в комбинациях вводимых синтетических поверхностно-активных веществ. Полимер увеличивает вязкость вытесняющей фазы, снижает коэффициент подвижности и, таким образом, увеличивает нефтедобычу.

ASP технологиясы кең таралды, өйткені ол бір процесте сілтінің, беттік белсенді заттың және полимердің синергетикалық әсеріне ие және ең төменгі мәнге үлкен айдау көлемінде олардың химиялық құрамын оңтайландыру арқылы қол жеткізуге болады. ASP технологиясында сілті фазааралық керілуді (IFT) төмендетуде маңызды рөл атқаратын және жер астындағы тау жыныстарының немесе құмның беттік қасиеттерін өзгерту арқылы беттік белсенді заттардың жоғалуын азайтатын шикі мұнайдан табиғи беттік белсенді заттарды өндіруге көмектеседі, бұл енгізілген синтетикалық беттік белсенді заттардың комбинацияларында капиллярлық санның артуына әкеледі. Полимересысу фазасының тұтқырлығын арттырады, қозғалғыштығын төмендетеді және осылайша мұнай өндіруді арттырады.

Это исследовательское предложение касается ключевой приоритетной области исследований и развития технологий, выделенной правительством Казахстана. В соответствии с будущей политикой Казахстана, нефть по-прежнему рассматривается в качестве первичной энергии.

Бұл зерттеу ұсынысы Қазақстан Үкіметі бөлген зерттеулер мен технологияларды дамытудың негізгі басым саласына қатысты. Қазақстанның болашақ саясатына сәйкес мұнай әлі де бастапқы энергия ретінде қарастырылуда.

UDC indices
544.23; 544.25; 678
International classifier codes
31.25.00;
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 Сарбасов Дос Джурмаханбет Ph.D. Biochemistry and Molecular Biology / Ph.D.
Head of work Тоқтарбай Жексенбек Доктор PhD / PhD