Ученые Института химии нефти (ИХН) СО РАН,
подведомственного ФАНО России, разработали прибор для измерения
физико-химических характеристик нефтяных систем.
Для повышения нефтеотдачи
при добыче углеводородов в пласт закачивают поверхностно активные вещества (далее
— ПАВ) и полимеры. Это приводит к изменению ряда физико-химических свойств
нефти. Для измерения важнейшего из них — межфазного натяжения — используют
тензиометры. В России такие приборы пока не выпускают.
«Межфазное
натяжение — важнейшая физико-химическая
характеристика поверхности. Есть насекомые, способные удерживаться на
поверхности воды, это им удается как раз за счет сил межфазного натяжения.
Молекулы воды, непосредственно граничащие с воздухом, формируют поверхность
раздела фаз. Между водой и нефтью также есть граница раздела, межфазное
натяжение которой зависит от состава системы, в частности от содержания ПАВ.
Этот параметр нужно контролировать для оценки эффективности действия той или
иной композиции, а также для описания свойств добываемой нефти», — объясняет
научный сотрудник ИХН СО РАН Иван Кожевников.
Главной особенностью и преимуществом
томского сканирующего тензиометра является возможность его работы с вискозиметром
«Виброскан», также разработанным в Институте. Вместе они образуют сканирующий
комплекс, который позволяет в одном эксперименте длиной всего 5-10 минут определить
межфазное натяжение, вязкость/упругость межфазного слоя и другие параметры. Для
их измерения «классическими» методами понадобились бы отдельные испытания на
разных установках, а также время не менее 30 минут.
«В
прямоугольную прозрачную ячейку наливается сначала некоторое количество водной
фазы, а сверху наслаивается масляная (нефтяная). Затем происходит сканирование
системы зондом, основной элемент которого – горизонтально натянутая струна.
Зонд проходит из воздуха через масляную фазу в воду, вытягивая при этом мениск.
Тензиометр определяет силу, которая в этот момент действует на зонд. Эта сила
пропорциональна величине межфазного натяжения. Получаемые в эксперименте данные
автоматически фиксируются, предаются на компьютер, затем обрабатываются», — описывает
принцип работы комплекса Иван Кожевников.
По словам представителя Института,
у прибора нет полных аналогов, только частичные — например, немецкие весовые
тензиометры Kruss K-20. При этом стоимость отечественного тензиометра
составляет около 300 тысяч рублей, а цена устройств зарубежного производства
начинается от миллиона. «Например, динамические
характеристики межфазной области невозможно определить с помощью немецких
приборов. У нашего тензиометра функциональность шире. По основным
характеристикам он не уступает, а по стоимости существенно выигрывает по
сравнению с измерительной техникой зарубежного производства», —
подтверждает Иван Кожевников.
На сегодняшний день
тензиометр используется преимущественно в лабораториях в Байкальском институте
природопользования СО РАН (Улан-Удэ), РГУ нефти и газа им. Губкина (Москва), а
также подразделениях «Транснефти». В ближайшее время разработчики планируют
сертифицировать комплекс для применения в производстве.
Normal
0
false
false
false
RU
X-NONE
X-NONE
/* Style Definitions */
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:»Обычная таблица»;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-priority:99;
mso-style-parent:»»;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin-top:0cm;
mso-para-margin-right:0cm;
mso-para-margin-bottom:10.0pt;
mso-para-margin-left:0cm;
line-height:115%;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:11.0pt;
font-family:»Calibri»,»sans-serif»;
mso-ascii-font-family:Calibri;
mso-ascii-theme-font:minor-latin;
mso-hansi-font-family:Calibri;
mso-hansi-theme-font:minor-latin;
mso-fareast-language:EN-US;}