Use of synthesised ultradispersed substances in technological systems
Article PDF (English)

Ключові слова

ультрадисперсний карбонат кальцію, поліморфна модифікація, герметизація, мікротріщини, нафтогазові свердловини

Як цитувати

Bodachivska, L. Y. (2024). Use of synthesised ultradispersed substances in technological systems. Каталіз та нафтохімія, (35), 107-115. https://doi.org/10.15407/kataliz2024.35.107

Анотація

Синтезовано ультрадисперсний карбонат кальцію реакцією обміну та методом карбонатації з розміром кристалітів 7-44 нм. Розмір останніх, поліморфну модифікацію та морфологію підтверджено рентгенофазовим аналізом та скануючою електронною мікроскопією. Основну увагу сфокусовано на розробленні способів синтезу ультрадисперсного карбонату кальцію безпосереднього в місцях розгерметизації свердловин (утворених мікротріщин) та основи технології ліквідації чи попередження ними флюїдопроявів в нафтогазових свердловинах. Залежно від інтенсивності газопроявів, шляхів міграції газу, величини газопровідних каналів, положення розгерметизувальних ділянок, термобаричних умов, а також технічного та експлуатаційного стану свердловин, пропонується проводити герметизацію одним із двох ефективних способів. За першим способом герметизації мікроскопічних газоплинних каналів здійснюється шляхом транспортування в місця розгерметизації високорухливих малов’язких розчинів, що містять хімічні реагенти в колоїдному стані, з подальшим створенням умов для їх реагування та утворення твердих або гелеподібних герметиків. Для реалізації даного способу готують одну інвертну мікроемульсію, внутрішня фаза якої є водний розчин з іонним реагентом CaCl2, другу − з іонним реагентом Na2CO3, які разом закачують при перемішуванні методом «струмина в струмину» з утворенням кристалітів CaCO3 і протискуються вуглекислим газом в розгерметизовані ділянки. За другим способом герметизації мікроскопічних газоплинних каналів відбувається транспортування в місця розгерметизації малов’язкого розчину, що містить один з реагентів в колоїдному стані, другий реагент в газоподібному стані, з подальшим створенням умов для їх реагування та утворення твердих або гелеподібних герметиків. Технічний результат даного способу досягається взаємодією гідроксиду кальцію, що містяться у полярній фазі інвертної міцели, з вуглекислим газом, яким попередньо заповнюють свердловину. Проникність CO2 через мембраноподібну адсорбційно-сольватну оболонку біосинтетичних поверхнево-активних речовин навколо гідроксиду кальцію сприяє процесу утворення CaCO3 і протискування ультрадисперсного карбонату кальцію вуглекислим газом в газоплинні канали. Обробка свердловини проводять методом «ковзаючого тампонування» в режимі репресія-депресія.

https://doi.org/10.15407/kataliz2024.35.107
Article PDF (English)

Посилання

Bodachivska L.Yu., Verba A.Yu., Safronov O.I., Davitadze D.Z., Papeikin O.O., Venger I.O. Surfactants based on lipoid biomass and their use in technological systems for gas and crude oil production. Catalysis and Petrochemistry, 2019, 28, 1–19.

Shamilov V.М. Prospects for application of carbon nanomaterials in oil production. SOCAR Proceedings, 2020, 22(3), 90–107.

Agista M., Guo K., Yu Z. A state-of-the-art review of nanoparticles application in petroleum with a focus on enhanced oil recovery. Appl. Sci., 2018, 8(871), 1–29.

Niu Y., Liu J., Aymonier C., Fermani S., Kralj D., Falini G., Zhou C. Calcium carbonate: controlled synthesis, surface functionalization, and nanostructured materials. Chem. Soc. Rev, 2022, 51, 7883–7943.

Ghiasi M., Abdollahy M., Khalesi M.R., Ghiasi E. Control of the morphology, specific surface area andagglomeration of precipitated calcium carbonate crystals through a multiphase carbonation process. CrystEngComm, 2020, 22, 1970–1984.

Yu W., Xie H. A review on nanofluids: preparation, stability mechanisms, and applications. J. Nanomater., 2012, 1, 1–17.

Serrano E., Rus G., García-Martínez J. Nanotechnology for sustainable energy. Renewable Sustainable Energy Rev., 2009, 13(9), 2373–2384.

Pop G.S. New insights into the carbonation process in microemulsions. Catalysis and Petrochemistry, 2012, 20, 35–37.

Kazemzadeh Y., Shojaei S., Riazi M., Sharifi M. Review on application of nanoparticles for EOR purposes; a critical of the opportunities and challenges. Chin. J. Chem. Eng., 2018, 27(2), 237–246.

Gbadamosi A. O., Junin R., Manan M. A., Yekeen N., Agi A., Oseh J.O. Recent advances and prospects in polymeric nanofluids application for enhanced oil recovery. J. Ind. Eng. Chem., 2018, 66, 1–19.

Giraldo, J., Benjumea, P., Lopera, S., Cortés F.B., Ruiz M.A. Wettability alteration of sandstone cores by alumina-based nanofluids. Energy Fuels, 2013, 27(7), 3659–3665.

Hammond P.S., Unsal E. Spontaneous imbibition of surfactant solution into an oil-wet capillary: wettability restoration by surfactant-contaminant complexation. Langmuir, 2011, 27(8), 4412–4429.

Cao N., Mohammed A., Babadagli T. Wettability alteration of heavy-oil/bitumen containing carbonates using solvents, high pH solution and nano/ionic liquids. OTC-26068-MS. In Offshore Technology Conference. Society of Petroleum Engineers, 2015, 1–18.

Yu J., An C., Mo D, Liu N., Lee R. Study of adsorption and transportation behavior of nanoparticles in three different porous media. In SPE Improved Oil Recovery Symposium. Society of Petroleum Engineers, 2012, 1–13.

Pop G.S., Vecheric R.L., Haeckiy Yu.B., Bodachivska L.Yu. Elimination of man-made gas leaks in the course of operation of natural gas fields and underground storage facilities. IFNTUOG, 2004, 2(8), 173–175.

Patent 88740 Ukraine. Е21В33/138. Pop G.S., Bodachivska L.Yu., Коstiv V.V., Gebura М.D., Shabo М.G. A method for eliminating inter-column and bottom hole gas flow in wells. 2009.

Patent 89577 Ukraine. Е21В33/138, С09 К8/50. Pop G.S., Bodachivska L.Yu., Shabo М.G. A method for eliminating inter-column and bottom hole gas flow in wells. 2010.

Patent 65646 Ukraine. Е21В 33/138, Е21В 43/32. Pop G.S., Bodachivska L.Yu., Govdun V.V., Perepichay V.О. A method for eliminating inter-column and bottom hole gas flow in wells. 2011.

Bodachivska L.Yu. Biodegradable surfactants from side streams of the vegetable oils production in technical systems. Issues of Chemistry and Chemical Technology, 2022, 6, 3–11.

Bodachivska L.Yu. Sidestreams from the vegetable oilproduction as feedstock for surfactantsand treir derivative technical systems. Catalysis and Petrochemistry, 2021, 31, 55–61.

Kumar A.R., Hota G., Mehra A. Modeling of nanoparticles formation by mixing of two reactive microemulsions. AIChE, 2004, 50, 1556–1560.

Ghiasi M., Abdollahy M., Khalesi M.R., Ghiasi E. Control of the morphology, specific surface area and agglomeration of precipitated calcium carbonate crystals through a multiphase carbonation process. CrystEngComm, 2020, 22, 1970–1984.

Bayoumi R.A., Ahmed T.S., Soliman A., Ismail I.M. Nanocalcium carbonate production utilizingsolvay-process industrial waste water and carbondioxide. Key Eng. Mater., 2019, 821, 350–358.

Shen Y., Hao S., Suonan A., Liu Y., Li H., Ma W., Zhao L., Zhang Y. Controllable Synthesis of Nano-Micro Calcium Carbonate Mediated by Additive Engineering. Crystals, 2023, 13(10), 1432–1443.