Arktika shelf suvlarida quvduqlar qurilish uchun burg'ulash suyuqliklarini takomillashtirish. Kalit so‘zlar

Uchinchi bob gil minerallarning suvga asoslangan burg'ulash suyuqliklari bilan o'zaro ta'siri jarayonlarini o'rganishga va inhibitiv qo'shimchalarni tanlashga bag'ishlangan.
Quduq sharoitida yuvish suyuqligi gil toshlardan tashkil topgan devor yuzasi bilan bevosita aloqada bo'ladi. Bunda quduqning quduqqa yaqin zonasi bog`langan namlik shakli bilan farqlanadigan uch qatlamli korpus sifatida qaralishi mumkin.
Birinchi qatlamda osmotik va kapillyar kuchlar tomonidan ushlab turiladigan bo'sh bog'langan suv hukmronlik qiladi. Ushbu qatlam yuvish suyuqligida erigan moddalarni o'zlashtiradi va erituvchining o'zi (suv) ajralib chiqadigan bosim ta'sirida siqiladi .
Ikkinchi qatlam loy zarralari yuzasining faol markazlari yaqinida ko'p qatlamli adsorbsiyalangan namlik bilan ifodalangan zaif bog'langan suvning mavjudligi bilan tavsiflanadi. Ushbu qatlamdagi gil jinsining namligi P / P _s nisbiy bug 'bosimidagi namunaning maksimal gigroskopik namligidan oshmaydi. - 0,95...1. Bunday holatda, ushbu toifadagi suv molekulalari gil sirt maydonlarining ta'siridan butunlay himoyalangan va boshqa moddalar bilan o'zaro ta'sir qila olmaydi.
Uchinchi qatlam burg'ulash suyuqligi ta'siriga uchramagan va tabiiy namlikni (kuchli bog'langan va zaif bog'langan namlik) saqlaydigan gilli jins bo'lib, uning qiymati hosil bo'lish va paydo bo'lish sharoitlariga bog'liq.
Gidratsiya jarayonlarining rivojlanishi bilan birinchi qatlam quduqqa qulab tushadi va ­burg'ulash suyuqligi bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qiladigan ikkinchi qatlam yuzasini ochadi va xuddi shu jarayon birinchi qatlam bilan takrorlanadi. Binobarin, suvli burg'ulash suyuqligi bilan bevosita aloqada bo'lgan quduq devoridagi chegara qatlami membrananing xususiyatlariga ega, ammo etarli darajada mukammal emas. Birinchi qatlamning hidratsion yumshatilishiga va keyingi qatlamlarning namlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun quduq devorida, eritma va gil jinslar orasida sun'iy yarim o'tkazuvchan membranani yaratish kerak.
Agar burg'ulash suyuqligining suyuq fazasi sifatida qutbsiz suyuqlikdan foydalanilsa, uning katta molekulalari uchun minerallarning "ichki" yuzasiga ega bo'lsa, gilli jinslardan tashkil topgan quduqlarning devorlarida hidratlanish va hidratsion stresslarning rivojlanishining oldini olish mumkin. toymasin panjaraga kirish mumkin emas. Bunday molekulalarning adsorbsiyasi (odatda monomolekulyar) faqat tashqi yuzada sodir bo'ladi.
Ushbu shartlarni neftga asoslangan loylar (OBM) qondiradi, ularning tarkibiy qismlari gil jinslar bilan aloqa qilishda yarim o'tkazuvchan membranani hosil qiladi. Bunday membranadan faqat suv molekulalari o'tadi, bu esa faqat gillarning namligining o'zgarishiga olib keladi. Bu ion almashinuvi va adsorbsion reaktsiyalar bilan bog'liq boshqa fizik-kimyoviy jarayonlarning ta'sirini istisno qilish imkonini beradi.
Biroq, atrof-muhitni muhofaza qilish va tog'-kon ishlarining xavfsizligi nuqtai nazaridan OBMni burg'ulash Rossiyaning Arktika dengizlari suvlarida foydalanish taqiqlanadi.
Loy jinsi bilan aloqada bo'lgan yarim o'tkazuvchan membranani olish usullaridan biri past molekulyar og'irlikdagi organik bo'lmagan elektrolitlardan foydalanishdir . Bunday noelektrolitlar glikollar, dioksan spirtlari, mono-, di-, trietanolamin va boshqalardir. Oddiy sharoitlarda ular suyuqlik shaklida mavjud va suv bilan yaxshi o'zaro ta'sir qiladi.
Bunday reagentlar orasida neft va gaz sanoatida eng mashhurlari poliglikollarning (PG) turli modifikatsiyalari, xususan, polietilen-, polipropilen-, polialkilen glikollar va ularning
texnik aralashmalar.
Kislorod atomining salbiy induktiv ta'siri tufayli PG molekulalari kuchli qutblanish bilan tavsiflanadi, buning natijasida ular manfiy zaryadlangan sirtga yaqinlikka ega. Shunday qilib, modifikatsiyalangan glikol molekulalarining kimyoviy tuzilishi ularni loy yuzasining faol joylarida adsorbsiyalanishiga imkon beradi. Maxsus natija sifatida
bu hududlarni skrining qilish, gil minerallarning hidratsiyasi va shishishi jarayonlari bostiriladi.
Tabiiy sharoitda gil jinsi muvozanat holatidadir
uzoq geologik ishlar natijasida tashkil topgan davlat
jarayonlar. Bu holda gil jinslarning faolligi qiymatga mos keladi
g'ovak nam bug'ining nisbiy namligi bilan aniqlanadi. Da
burg'ulash suyuqligining suvli fazasi bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida gil jinslarning quduq bilan ochilishi natijasida muvozanat buziladi va shu bilan birga "ikkinchi qatlam" deb ataladigan adsorbsiya bosimi quyidagicha aniqlanadi:

suvning molyar hajmi qayerda;