СОСТАВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВЯЗКОСТИ НЕФТИ В УСЛОВИЯХ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
COMPOSITION FOR REDUCING OIL VISCOSITY IN LOW-TEMPERATURE DEPOSIT CONDITIONS

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к составу для снижения вязкости нефти и повышения нефтеотдачи в условиях низкотемпературного нефтяного пласта с применением уреазной группы микроорганизмов.
В настоящее время добыча вязкой нефти на месторождениях с низкой пластовой температурой осуществляется, как правило, с применением паротепловых методов или их сочетанием с физико-химическими методами. Так, на пермо-карбоновой залежи высоковязкой нефти Усинского месторождения (республика Коми) осуществляется площадная закачка пара в пласт или пароциклическое воздействие, при этом в пласт под давлением закачивается пар при температуре 300-350°C, что экономически затратно, поскольку связано с установкой паротепловых генераторов.
2
Известен состав для повышения нефтеотдачи пластов на поздней стадии разработки с применением микроорганизмов (патент РФ №2180396). Состав для повышения нефтеотдачи в качестве источника микроорганизмов содержит активный ил, в качестве питательных веществ, стимулирующих рост и активность микробных клеток, - кубовые остатки производства синтетического глицерина, дополнительно содержит полидиметилдиаллиламмонийхлорид. Указанный состав обладает биохимической активностью с выделением метана и CO, что способствует снижению вязкости нефти и повышению нефтеотдачи. Применение состава для увеличения нефтеотдачи низкотемпературных месторождений высоковязкой нефти не предусмотрено.
Известен способ добычи высоковязкой нефти, включающий введение в пласт вытесняющего агента и разжижающего состава (патент РФ №2195549). В качестве разжижающего состава используют углеводородокисляющие бактерии с питательными солями в водном растворе. Закачку разжижающего состава производят циклически.
Данный способ недостаточно эффективен вследствие того, что продуктами метаболизма углеводородокисляющих бактерий являются соединения (альдегиды, кетоны, биоПАВ, биополимеры), способствующие десорбции нефти с пористой породы пласта. В этих условиях выделение газообразных продуктов минимально и не способствует снижению вязкости нефти.
Известен микробиологический способ увеличения нефтеотдачи пластов с применением штамма бактерий Erwinia species с высокой деструктивной активностью при контакте с углеводородами нефти, растительным сырьем и отходами животноводства (патент РФ №2103359). Штамм Erwinia species выделен из нефтеносной породы и селекционирован в процессах переработки навоза, птичьего помета в анаэробных и аэробных условиях. Данный штамм способен с высокой скоростью разлагать нефть и нефтепродукты, органические субстраты в растительном сырье и отходах животноводства в аэробных и анаэробных условиях с выделением газообразных продуктов. Недостатком предлагаемого способа является сложный и дорогостоящий процесс селекционирования и накопления биомассы для технологического процесса. Штамм в большей степени селекционирован для разложения органических субстратов в растительном сырье и отходах животноводства. В процессе биодеструкции углеводородов нефти данным штаммом, выделение газообразных продуктов незначительно.
Известен способ повышения нефтеотдачи при введении в пласт популяции аэробных бактерий (патент WO №9213172). Вода, закачиваемая в пласт под давлением, содержит растворенный кислород и минеральные питательные вещества. Микроорганизмы адаптируются и размножаются, используя нефть в качестве основного источника углерода, растворенный в воде кислород - в качестве основного источника кислорода. При биоокислении углеводородов нефти образуются продукты метаболизма, способствующие десорбции нефти с пористой породы пласта. Данный способ технологичен в условиях залежи легкой нефти.
Известен микробиологический способ повышения извлечения углеводородного сырья (патент GB №2450502). По этому способу в нефтяной пласт вводят необходимое количество биопрепарата, содержащего микроорганизмы, активно утилизирующие углеводородное сырье с образованием продуктов метаболизма, способствующих вытеснению нефти. Данный способ повышения извлечения углеводородного сырья эффективен в течение короткого промежутка времени, поскольку жизнедеятельность микрофлоры не поддерживается введением стимулирующих питательных субстратов. Его применение рассчитано для месторождений легкой нефти.
Известен ферментативный способ снижения вязкости нефти (патент US №5529930). Предлагается способ снижения вязкости нефтяных жидкостей (тяжелых нефтей и битумов) с применением биокатализатора, включающего микроорганизмы Rhodococcus rhodochrous ATCC No.53968 и их энзимы. Благодаря действию биокатализатора разрушаются связи углерод - сера в гетероциклах и образуются новые соединения, способствующие снижению вязкости нефти. Биокаталитический способ снижения вязкости нефти эффективен для нефтей с высокой концентрацией серусодержащих соединений. Спектр действия биотехнологии, основанной на использовании одного штамма, ограничен.
Более близким по составу к предлагаемому изобретению является состав для повышения нефтеотдачи пластов (патент РФ №2361074), содержащий следующие компоненты, мас.%: неионогенное поверхностно-активное вещество 1,0-2,0; ионогенное поверхностно-активное вещество 0,5-1,0; аммиачная селитра 8,0-20,0; аммоний роданистый 0.1-0.5; карбамид 15,0-40,0; вода остальное. Способ разработки залежей высоковязких нефтей путем паротеплового воздействия включает закачку чередующимися оторочками пара и состава для повышения нефтеотдачи, содержащего карбамид, который под действием температуры разлагается с выделением углекислого газа, снижающего вязкость нефти. К основным недостаткам состава следует отнести невозможность его применения для низкотемпературных месторождений вязкой нефти без паротеплового воздействия.
2
2
2
2
3
2
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности нефтеотдачи высоковязкой нефти в условиях нефтяной залежи с низкой пластовой температурой (+10÷+50°C), снижение затрат при исключении паротеплового воздействия за счет снижения вязкости нефти при введении в нефтяной пласт экологически безопасного экстракта уробактерий с высокой уреазной активностью с целью его ферментативного гидролиза, одновременно с раствором нефтевытесняющей композиции, содержащей карбамид. Для снижения вязкости нефти и увеличения нефтеотдачи низкотемпературных (20-40°C) залежей вязких нефтей предложено одновременное введение в пласт раствора нефтевытесняющей композиции ПАВ на основе карбамида и фермента, гидролизующего карбамид без теплового воздействия, или экстракта уробактерий, продуцирующих этот фермент. Уробактерии гидролизуют карбамид до аммиака и углекислого газа, суммарная реакция гидролиза: CO(NH)+HO=CO+2NH. Эта реакция не имеет энергетического значения и осуществляется ферментом бактерий - уреазой. В процессе ферментативного гидролиза карбамида непосредственно в пласте генерируется аммиачная буферная система и углекислый газ (CO). Углекислый газ растворяется, в основном, в нефти и снижает ее вязкость без применения теплового воздействия, что способствует лучшему вытеснению ее из пласта. Аммиачная буферная система обеспечивает высокие нефтевытесняющие свойства поверхностно-активных веществ (ПАВ), входящих в состав композиции.
2
2
n
9
В состав композиции входит карбамид, аммиачная селитра и смесь взаимозаменяемых неионогенного (НПАВ) и анионактивного (АПАВ) в соотношении 2:1. В качестве АПАВ применяли волгонат или сульфонол, НПАВ - неонол АФ 9-12 или NP-40, или NP-50 с различной степенью оксиэтилирования общей формулы RArO(CHCHO)H, где Ar - бензольное кольцо, R - длинный углеводородный радикал C), n - среднее число оксиэтильных групп в молекуле НПАВ (степень оксиэтилирования), структурная формула:
- НПАВ производства РФ неонол АФ 9-12 - оксиэтилированные изононилфенолы на основе триммеров пропилена со степенью оксиэтилирования 12;
- НПАВ производства КНР - NP-40, NP-50 - оксиэтилированные изононилфенолы со степенью оксиэтилирования 40, 50, соответственно.
2
11
18
- АПАВ производства РФ волгонат - алкилсульфонат натрия, химическая формула R-SOONa с длиной цепи алкильного радикала C-C, полученного из н-парафинов.
6
4
3
- АПАВ производства РФ сульфонол - натриевая соль алкилбензолсульфокислоты, химическая формула RCHSONa.
Технический результат достигается тем, что состав для повышения нефтеотдачи пластов, содержащий карбамид, аммиачную селитру, смесь НПАВ - АФ 9-12, или NP-40, или NP-50 и АПАВ - волгонат или сульфонол и воду, дополнительно содержит экстракт уробактерий, содержащий 800-840 млн кл./мл, полученный при постоянном перемешивании в течение 120 минут массы кизяков в воде в соотношении 10:100 соответственно при следующем соотношении компонентов, г/л:
1. Аммиачная селитра
14-142
2. Неионогенное ПАВ (АФ<sub>9-12</sub>, или NP-40, или NP-50)
4.8-48
3. Анионактивное ПАВ (волгонат или сульфанол)
2.4-24
4. Карбамид
28.6-286
5. Вода
до 1000 мл
6. Водный экстракт уробактерий, содержащий
800-840 млн кл./мл, полученный при постоянном
перемешивании в течение 120 минут в соотношении
кизяк:вода 10:100
20-50 мл/л
Водный экстракт уробактерий для гидролиза карбамида получают из отходов жизнедеятельности сельскохозяйственных животных (кизяки, навоз) при разной концентрации массы кизяков (3, 6 и 10%) в воде и времени механического перемешивания (30, 60 и 120 мин). Величина pH исходного раствора - 6.4. В процессе гидролиза карбамида, который в небольшом количестве содержится в кизяках, pH экстракта в первые сутки увеличивается от 6.4 до 8.1. Максимальная величина pH на 30 сутки составляет 8.3 при концентрации кизяка 10% и времени перемешивания - 120 мин (таблица 1).
3
Как следует из таблицы 1, численность уробактерий в экстракте зависит от массы вносимого кизяка и, в большей степени, от времени перемешивания. Максимальная численность микроорганизмов 800-840 млн кл./см получена при соотношении кизяк: вода 10:100, времени перемешивания - 120 мин.
2
2
При одновременном введении в нефтяной пласт экстракта уробактерий и нефтевытесняющей композиции, содержащей ПАВ и карбамид, непосредственно в пласте в результате действия уреазы, продуцируемой уробактериями, генерируется углекислый газ CO и аммиак. Растворяясь в нефти, CO снижает ее вязкость, что способствует вытеснению нефти из пласта. Аммиак, растворяясь в воде, образует аммиачную буферную систему с повышением pH до 8.4-9.6 ед., что увеличивает моющие свойства композиции и также способствует вытеснению нефти из пласта. Таким образом, увеличение нефтеотдачи вязкой нефти низкотемпературной залежи достигается за счет двух эффектов: снижения вязкости нефти и увеличения моющих свойств нефтевытесняющей композиции.
Ферментативный гидролиз карбамида группой уробактерий с выделением аммиака и углекислого газа является ключевым процессом снижения вязкости нефти в условиях нефтяной залежи с низкой пластовой температурой (10÷50°C).
Примеры конкретного выполнения
Пример 1. Гидролиз карбамида (286 г/л) проводят при 30°C в составе 50%-ного раствора композиции, содержащей взаимозаменяемые АПАВ (волгонат) и НПАВ (АФ 9-12) и добавлении 20 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 800 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100. Состав 50%-ного раствора нефтевытесняющей композиции, г/л: НПАВ (АФ 9-12, или NP-40, или NP-50) - 48, АПАВ (волгонат или сульфанол) - 24, аммиачная селитра - 142, карбамид - 286, вода - 500. Результаты приведены в таблице 2.
Пример 2. Гидролиз карбамида (286 г/л) проводят при 30°C в составе 50%-ного раствора композиции, содержащей в качестве АПАВ (сульфанол) - 24 г/л, НПАВ (АФ 9-12) - 48 г/л при добавлении 50 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 820 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100 (Таблица 2). Полученные результаты аналогичны данным примера 1.
Пример 3. Гидролиз карбамида проводят при 30°C в составе 50%-ного раствора композиции, содержащей АПАВ (сульфанол) - 24 г/л, НПАВ ((NP-40) - 48 г/л при добавлении 40 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 830 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100 (Таблица 2). Полученные результаты аналогичны данным примера 1.
Пример 4. Гидролиз карбамида проводят при 30°C в составе 50%-ного раствора композиции, содержащей взаимозаменяемые АПАВ (волгонат) - 24 г/л, НПАВ ((NP-50) - 48 г/л при добавлении 30 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 840 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100 (Таблица 2). Полученные результаты аналогичны данным примера 1.
Пример 5. Для проведения следующих экспериментов композицию разбавляют в 2 раза. Гидролиз карбамида проводят при 30°C в составе 25%-ного раствора композиции, содержащей, г/л: карбамида - 143, аммиачной селитры - 71, взаимозаменяемые АПАВ (волгонат) - 12, НПАВ (АФ 9-12) - 24 при добавлении 20 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 800 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100. Результаты приведены в таблице 2.
Примеры 6. Гидролиз карбамида (143 г/л) проводят в составе 25%-ного раствора композиции, содержащей АПАВ - волгонат, НПАВ - NP-40 при добавлении 30 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 820 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100 при 30°C (Таблица 2). Полученные результаты аналогичны данным примера 5.
Пример 7. Гидролиз карбамида (143 г/л) проводят в составе 25%-ного раствора композиции содержащей в качестве АПАВ - сульфанол и НПАВ - АФ 9-12 при добавлении 50 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 840 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100. Эксперимент проводят при 30°C (Таблица 2). Полученные результаты аналогичны данным примера 5.
Пример 8. Гидролиз карбамида (143 г/л) проводят в составе 25%-ного раствора композиции с взаимозаменяемыми АПАВ - сульфанол и НПАВ - NP-50 при добавлении 40 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 830 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100. Эксперимент проводят при 30°C (Таблица 2). Полученные результаты аналогичны данным примера 5.
Пример 9. Для проведения следующих экспериментов 50%-ный раствор композиции разбавляют в 5 раз. Гидролиз карбамида проводят в составе 10%-ного раствора композиции, содержащей, г/л: карбамид - 57.2, аммиачную селитру 28.4, АПАВ (волгонат) - 4.8 и НПАВ (АФ 9-12) - 9.6 при добавлении 20 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 840 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100. Результаты приведены в таблице 2. Как следует из данных таблицы 2, повышение pH за счет гидролиза карбамида отмечено уже через 2 часа, к 20-ым суткам значение pH достигает максимальной величины 9.6.
Пример 10. Гидролиз карбамида (57.2 г/л) проводят в составе 10%-ного раствора композиции, содержащей взаимозаменяемые АПАВ (волгонат) и НПАВ (NP-40) в соотношении 1:2 при добавлении 50 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 830 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100 (Таблица 2). Полученные результаты аналогичны данным примера 9.
Пример 11. Гидролиз карбамида (57.2 г/л) проводят в составе 10%-ного раствора композиции, содержащей в качестве взаимозаменяемых АПАВ (сульфонол) и НПАВ (АФ 9-12) при добавлении 30 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 800 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100 (Таблица 2). Полученные результаты аналогичны данным примера 9.
Пример 12. Гидролиз карбамида (57.2 г/л) проводят в составе 10%-ного раствора композиции, содержащей взаимозаменяемые АПАВ (сульфонол) и НПАВ (NP-50) при добавлении 40 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 820 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100 (Таблица 2). Полученные результаты аналогичны данным примера 9.
Пример 13. Для проведения следующих экспериментов 50%-ный раствор композиции разбавляют в 10 раз. Гидролиз карбамида проводят в составе 5%-ного раствора композиции, содержащей г/л: карбамид - 28.6, аммиачную селитру - 14.2, взаимозаменяемых АПАВ (волгонат) - 2.4 и НПАВ (АФ 9-12) - 4.8 при добавлении 20 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 840 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100. Результаты приведены в таблице 2.
Пример 14. Гидролиз карбамида (28.6 г/л) проводят в составе 5%-ного раствора композиции, содержащего АПАВ (волгонат) и НПАВ (NP-40) при добавлении 50 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 800 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100 (Таблица 2). Полученные результаты аналогичны данным примера 13.
Пример 15. Гидролиз карбамида (28.6 г/л) проводят в составе 5%-ного раствора композиции, содержащего АПАВ (сульфонол) и НПАВ (АФ 9-12) при добавлении 30 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 820 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100 (Таблица 2). Полученные результаты аналогичны данным примера 13.
Пример 16. Гидролиз карбамида (28.6 г/л) проводят в составе 5%-ного раствора композиции, содержащего АПАВ (сульфонол) и НПАВ (NP-50) при добавлении 40 мл/л водного экстракта уробактерий, содержащего 830 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100 (Таблица 2). Полученные результаты аналогичны данным примера 13.
Пример 17. Более подробно параметры ферментативного гидролиза карбамида в составе 10%-ного раствора нефтевытесняющей композиции, проведенного в процессе термостатирования в течение 30 суток при 30°C с добавлением 50 мл/л экстракта уробактерий, содержащего 800-840 млн кл./мл, полученного при соотношении кизяк: вода 10:100, представлены в таблице 3.
Состав 10%-ного раствора композиции, г/л: НПАВ (АФ 9-12) - 9.6, АПАВ (волгонат) - 4.8, аммиачная селитра - 28.4, карбамид - 57.2, вода - 900.
2
Из данных таблицы следует, что культивирование уробактерий в растворе композиции, содержащей 57.2 г карбамида, при 30°C сопровождается увеличением численности уробактерий, активной утилизацией (99.9%) карбамида, накоплением ионов аммония и CO, повышением pH среды до 9.6 ед. на 4-е сутки (таблица 3).
Исследование влияния продуктов ферментативного гидролиза карбамида на изменение вязкости нефтей низкотемпературных месторождений Тамсагбулаг (Монголия) и Усинского (Россия) проводили методом вибрационной вискозиметрии с использованием вибрационного вискозиметра «Реокинетика» с камертонным датчиком. Исследуемые вязкие нефти представляют собой коллоидно-дисперсную систему с заметно выраженными неньютоновскими свойствами, которые ослабевают после контакта с уробактериями в растворе композиции.
Пример 18. Влияние продуктов ферментативного гидролиза карбамида на вязкость нефти месторождения Тамсагбулаг, Монголия исследуют в процессе термостатирования нефти в контакте с экстрактом уробактерий, добавленных в 10%-ный раствор нефтевытесняющей композиции, содержащей, г/л: карбамида - 57.2, аммиачной селитры - 28.4, АПАВ (волгонат) - 4.8 и НПАВ (АФ 9-12) - 9.6, pH - 6.4. Для этого в термостатируемую ячейку вносят 100 мл 10%-ного раствора композиции, добавляют 50 мл/л экстракта уробактерий, содержащего 830 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин в соотношении кизяк:вода 10:100 и 10 мл исследуемой нефти. Термостатирование проводят в течение 60 суток при температуре 40°C, близкой к пластовой. Вязкость нефти снижается после термостатирования в 1.5 раза. Результаты исследования приведены в таблице 4.
Пример 19. Влияние продуктов ферментативного гидролиза карбамида на вязкость нефти месторождения Тамсагбулаг, Монголия исследуют в процессе термостатирования нефти в контакте с экстрактом уробактерий, добавленных в 50%-ный раствор нефтевытесняющей композиции, содержащей, г/л: карбамида - 286, аммиачной селитры - 142, АПАВ (сульфанол) - 24 и НПАВ (NP-40) - 48. Для этого в термостатируемую ячейку вносят 100 мл 50%-ного раствора композиции, добавляют 30 мл/л экстракта уробактерий, содержащего 800 млн кл./мл, полученного при соотношении кизяк:вода 10:100 и перемешивании 120 мин и 10 мл исследуемой нефти. Термостатирование проводят в течение 60 суток при температуре 40°C, близкой к пластовой. Вязкость нефти снижается после термостатирования в 1.3 раза. Результаты исследования приведены в таблице 4.
Пример 20. Влияние продуктов ферментативного гидролиза карбамида на вязкость нефти Усинского месторождения исследуют в процессе термостатирования нефти в контакте с экстрактом уробактерий, добавленных в 25%-ный раствор нефтевытесняющей композиции, содержащей карбамида - 143, аммиачной селитры - 71, АПАВ (волгонат) - 12 и НПАВ (NP-50) - 24 г/л. Для этого в термостатируемую ячейку вносят 100 мл 25%-ного раствора композиции, добавляют 40 мл/л экстракта уробактерий, содержащего 820 млн кл./мл, полученного при перемешивании 120 мин кизяк:вода в соотношении 10:100 и 10 мл нефти. Термостатирование проводят в течение 60 суток при температуре 40°C, близкой к пластовой. Вязкость нефти снижается после термостатирования в 1.6 раза. Результаты исследования приведены в таблице 4.
Пример 21. Влияние продуктов ферментативного гидролиза карбамида на вязкость нефти Усинского месторождения исследуют в процессе термостатирования нефти в контакте с экстрактом уробактерий, добавленных в 5%-ный раствор нефтевытесняющей композиции, содержащей карбамида - 28.6, аммиачной селитры - 12.4, АПАВ (сульфанол) - 2.4 и НПАВ (АФ 9-12) - 4.8 г/л. Для этого в термостатируемую ячейку вносят 100 мл 5%-ного раствора композиции, добавляют 20 мл/л экстракта уробактерий, содержащего 840 млн кл./мл, полученного при соотношении кизяк:вода 10:100 и перемешивании 120 мин и 10 мл исследуемой нефти. Термостатирование проводят в течение 60 суток при температуре 40°C, близкой к пластовой. Вязкость нефти снижается после термостатирования в 1.8 раза. Результаты исследования приведены в таблице 4.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет снизить вязкость нефти в 1.3-1.8 раз без применения паротеплового воздействия за счет продуктов гидролиза карбамида при введении в нефтяной пласт экологически безопасного экстракта уробактерий с высокой уреазной активностью одновременно с нефтевытесняющей композицией, содержащей ПАВ и карбамид.
Таблица 1
Условия получения водного экстракта уробактерий из кизяков
№ пробы
Концентрация кизяка в воде, %
Изменение pH в течение опыта
Число экстрагированных уробактерий, млн кл./мл
1 сут
10 сут
30 сут
Время перемешивания 30 минут
1
3
7.7
7.9
7.9
120-200
2
6
7.7
8.0
8.0
200-250
3
10
7.8
8.0
8.1
300-360
Время перемешивания 60 минут
4
3
8.0
8.2
8.2
380-420
5
6
7.9
8.1
8.1
450-480
6
10
8.1
8.2
8.2
480-520
Время перемешивания 120 минут
1
3
8.0
8.1
8.2
700-730
8
6
7.7
8.2
8.2
750-800
9
10
8.1
8.2
8.3
800-840
Таблица 2
Гидролиз карбамида в составе нефтевытесняющих композиций разной концентрации, содержащих разные ПАВ при добавлении экстракта уробактерий
При-мер
Состав
Концентрация компонен-тов, г/л
Число клеток в экстракте, млн кл./мл
Объем экстракта, мл
Изменение рН в процессе гидролиза
Исх.
2 часа
1 сут
5 сут
10 сут
20 сут
50%-ный раствор композиции
1
Карбамид
286
Аммиачная селитра
142
АПАВ (волгонат)
24
НПАВ (АФ 9-12)
48
6.4
7.6
7.9
8.0
8.2
8.4
Вода, мл
500
Водный экстракт уробактерий (кизяк:вода 10:100)
800
20
2
Карбамид
286
Аммиачная селитра
142
АПАВ (сульфонол)
24
НПАВ (АФ 9-12)
48
6.4
7.6
7.9
8.0
8.2
8.6
Вода, мл
500
Водный экстракт уробактерий (кизяк:вода 10:100)
820
50
3
Карбамид
286
6.4
7.6
7.9
8.0
8.2
8.8
аммиачная селитра
142
АПАВ (сульфонол)
24
НПАВ (NP-40)
48
Вода, мл
500
Водный экстракт уробактерий (кизяк:вода 10:100)
830
40
4
Карбамид
286
Аммиачная селитра
142
АПАВ (волгонат)
24
НПАВ (NP-50)
48
6.4
7.6
7.9
8.0
8.2
8.6
Вода, мл
500
Водный экстракт уробактерий (кизяк:вода 10:100)
840
30
Продолжение таблицы 2
При-мер
Состав
Концентрация компонентов, г/л
Число клеток в экстракте, млн кл./мл
Объем экстракта, мл
Изменение рН в процессе гидролиза
Исх.
2 часа
1 сут
5 сут
10 сут
20 сут
25%-ный раствор композиции
5
Карбамид
143
Аммиачная селитра
71
АПАВ (волгонат)
12
НПАВ (АФ 9-12)
24
6.4
7.6
7.9
8.0
8.2
8.8
Вода, мл
750
Водный экстракт уробактерий кизяк:вода 10:100)
800
20
6
Карбамид
143
Аммиачная селитра
71
АПАВ (волгонат)
12
НПАВ (NP-40)
24
6.4
7.6
7.9
8.0
8.2
8.8
Вода, мл
750
Водный экстракт уробактерий кизяк:вода 10:100)
820
30
7
Карбамид
143
6.4
7.6
7.9
8.0
8.2
8.4
Аммиачная селитра
71
АПАВ (сульфанол)
12
НПАВ (АФ 9-12)
24
Вода, мл
750
Водный
экстракт уробактерий
840
50
кизяк:вода 10:100)
8
Карбамид
143
Аммиачная селитра
71
АПАВ
12
(сульфонол)
6.4
7.6
7.9
8.0
8.2
8.6
НПАВ (NP-50)
24
Вода, мл
750
Водный экстракт уробактерий (кизяк: вода 10:100)
830
40
Продолжение таблицы 2
При-мер
Состав
Концентра-ция компонен-тов, г/л
Число клеток в экстракте, млн кл./мл
Объем экстракта, мл
Изменение pH в процессе гидролиза
Исх.
2 часа
1 сут
5 сут
10 сут
20 сут
10%-ный раствор композиции
9
Карбамид
57.2
Аммиачная селитра
28.4
АПАВ (волгонат)
4.8
НПАВ (АФ 9-12)
9.6
6.4
9.0
9.2
9.4
9.6
9.6
Вода, мл
900
Водный экстракт уробактерий кизяк: вода 10:100)
840
20
10
Карбамид
57.2
Аммиачная селитра
28.4
АПАВ волгонат)
4.8
НПАВ (NP-40)
9.6
6.4
9.0
9.2
9.4
9.6
9.6
Вода, мл
900
Водный экстракт уробактерий кизяк:вода 10:100)
830
50
11
Карбамид
57.2
6.4
9.0
9.2
9.4
9.6
9.6
Аммиачная селитра
28.4
АПАВ (сульфонол)
4.8
НПАВ (АФ 9-12)
9.6
Вода, мл
900
Водный
экстракт уробактерий
800
30
кизяк:вода 10:100)
12
Карбамид
57.2
Аммиачная селитра
28.4
АПАВ
4.8
(сульфонол)
НПАВ (NP-50)
9.6
6.4
9.0
9.2
9.4
9.6
9.6
Вода, мл
900
Водный
экстракт уробактерий
820
40
(кизяк:вода 10:100)
Продолжение таблицы 2
При-мер
Состав
Концентра-ция компонен-тов, г/л
Число клеток в экстракте, млн кл./мл
Объем экстракта, мл
Изменение рН в процессе гидролиза
Исх.
2 часа
1 сут
5 сут
10 сут
20 сут
5%-ный pacтвор композиции
13
Карбамид
28.6
Аммиачная селитра
12.4
АПАВ (волгонат)
2.4
НПАВ (АФ 9-12)
4.8
6.4
9.0
9.3
9.6
9.6
9.6
Вода, мл
950
Водный экстракт уробактерий (кизяк:вода 10:100)
840
20
14
Карбамид
28.6
Аммиачная селитра
12.4
АПАВ (волгонат)
2.4
НПАВ (NP-40)
4.8
Вода, мл
950
6.4
9.0
9.3
9.6
9.6
9.4
Водный экстракт уробактерий (кизяк:вода 10:100)
800
50
15
Карбамид
28.6
6.4
9.0
9.3
9.6
9.6
9.6
Аммиачная селитра
12.4
АПАВ (сульфонол)
2.4
НПАВ (АФ 9-12)
4.8
Вода, мл
950
Водный экстракт уробактерий (кизяк:вода 10:100)
820
30
16
Карбамид
28.6
Аммиачная селитра
12.4
АПАВ (сульфонол)
2.4
НПАВ (NP-50)
4.8
6.4
9.0
9.3
9.6
9.6
9.6
Вода, мл
950
Водный экстракт уробактерий (кизяк:вода 10:100)
830
40
Таблица 3
Параметры ферментативного гидролиза карбамида в составе 10%-ного раствора композиции
Исследуемые параметры
Время эксперимента, сут
исх.
1
4
10
25
Число микроорганизмов, млн кл./мл
60
100
450
840
800
Концентрация карбамида, г/л
57.2
13.3
0.53
0.28
0.07
Утилизация карбамида, %
-
76.8
99.1
99.5
99.9
Концентрация NH<sub>4</sub> <sup>+</sup>, г/л
6.9
7.7
20.3
22.0
28.5
Концентрация CO<sub>2</sub>, л/л
0
0.37
5.04
12.17
22.6
pH
6.4
9.3
9.6
9.6
9.6
Таблица 4
Влияние продуктов ферментативного гидролиза карбамида в составе нефтевытесняющей композиции на изменение вязкости нефти
При-мер
Концентра-ция компози-ции, %
НПАВ/АПАВ
Изменение параметров в процессе гидролиза
pH
плотность нефти, кг/м<sup>3</sup> при 20°С
вязкость нефти, мПа·с при 20°С
до
после
до
после
до
после
Нефть месторождения Тамсагбулаг, Монголия
18
50
сульфанол/NP-40
6.4
8.8
0.847
0.847
2180
1677
19
10
волгонат/АФ 9-12
6.4
9.6
0.847
0.845
2180
1453
Нефть Усинского месторождения
20
25
волгонат/NP-5 0
6.4
9.0
0.965
0.955
12800
8000
21
5
сульфанол/АФ 9-12
6.4
9.6
0.965
0.955
12800
7110