Строение полисахаридов, характеристика их основных структурных единиц, химические и физические свойства. Требования к полимерам, используемым в нефтяной промышленности, особенности их применения. Основные представители биополимеров, их главные отличия.
Аннотация к работе
Запасы углеводородного сырья не безграничны, и требуется не только бережное их использование, но более полное, без потерь, их извлечение из недр. Значительная часть разведанных и разрабатываемых нефтяных месторождений относится к месторождениям с трудноизвлекаемыми запасами. Разработка нефтяных месторождений ведётся путем поддержания пластового давления закачиваемой в пласт воды, что приводит к закономерному обводнению продукции добывающих скважин, резкому снижению дебита по нефти и, как следствие, остановке таких скважин. Для решения этих проблем в нефтедобывающей отрасли всё большее применение находят растворы полимеров, характеризующиеся высокой вязкостью, тиксотропностью, псевдопластичностью. Потребность в полимерах основана на их способности воздействовать на реологические свойства водных систем и образовывать гели различной плотности [3,4]. 1. Строение полисахаридов Основными структурными единицами экзополисахаридов (ЭПС) являются один или несколько моносахаридов, являюшихся полифункциональными соединениями, характеризующимися наличием не менее двух гидроксильных и карбонильной, альдегидной или кетонной групп. Уникальные физико-химические свойства микробных ЭПС определяется главным образом структурой биополимеров, то есть широкий спектр физико-химических свойств полисахаридов обусловлен многообразием и существованием высших уровней структурной организации полисахаридов в растворах [5]. 2. Требования к полимерам, используемым в нефтяной промышленности В результате многолетних исследований и промысловых испытаний водорастворимых полимеров в бурении и интенсификации нефтедобычи сформулированы требования [6,8], которым должны удовлетворять водорастворимые полимеры, применяемые в этих процессах: · полимер должен быстро и полностью растворяться в воде (0,5 кг полимера в 1 м3 воды в течение 1 ч в условиях минимальной механической деструкции); · степень гидролиза полимера не должна превышать 20 - 30%; · физико-химические свойства полимера не должны сильно изменяться во времени и при воздействии температуры; · реагент должен быть устойчив к высаливанию в пластовых водах; · реагент должен эффективно загущать воду при небольших концентрациях; · раствор полимера должен фильтроваться через пористую среду без затухания, то есть не должен забивать поверхность фильтрации; · реагент должен представлять собой линейный полимер с минимальным числом поперечных связей; · полимер должен выпускаться в виде мелкодисперсного порошка с концентрацией основного вещества 90 - 100%; · реагент должен обладать фактором сопротивления, но вместе с тем адсорбция полимера из раствора в пористой среде должна быть минимальной, чтобы обеспечить продвижение оторочки реагента на значительное расстояние по пласту; · реагент не должен вызывать коррозию оборудования; · реагент не должен быть токсичным. Вязкость буровых растворов является одним из наболее важных его характеристик. В состав ксантана входят остатки D-глюкозы, D-глюкуроновой кислоты, D-маннозы в соотношении 2,8:2,0:2,0 соответственно.