Вплив водневого показника на сорбційні характеристики органічних індикаторів нафтою у трасерних дослідженнях
У ході розробки нафтового родовища нафтовидобувні свердловини втрачають тиск. Щоб дебет видобутку нафти хоча б не знижувався, деякі видобувні свердловини переводять у нагнітальний режим. Для цього використовують технічну, морську або стічну воду. Заводнення свердловин є великою проблемою. Щоб не кач...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/47 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1872009001083863040 |
|---|---|
| author | Konoval, O.А. Нікітін, В.О. Verba, А.Yu. |
| author_facet | Konoval, O.А. Нікітін, В.О. Verba, А.Yu. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "O.А. Konoval",
"institution": "Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України, Україна, 03142, Київ, бул. Академіка Вернадського, 42"
},
{
"author": "В.О. Нікітін",
"institution": "Інститут гідромеханіки НАН України, Україна, 03680 Київ, вул. Желябова, 8\/4"
},
{
"author": "А.Yu. Verba",
"institution": "Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, Україна, 02094 Київ, вул. Мурманська, 1"
}
] |
| author_sort | Konoval, O.А. |
| baseUrl_str | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2021-12-10T12:30:42Z |
| description | У ході розробки нафтового родовища нафтовидобувні свердловини втрачають тиск. Щоб дебет видобутку нафти хоча б не знижувався, деякі видобувні свердловини переводять у нагнітальний режим. Для цього використовують технічну, морську або стічну воду. Заводнення свердловин є великою проблемою. Щоб не качати воду по колу, одним із методів визначення впливу водонагнітальної свердловини на видобувні є трасерні дослідження. Найчастіше використовують як трасери флуоресцентні барвники, а також органічні сполуки. У цій статті розглянуто вплив рН середовища на сорбційні характеристики флуоресцеїну динатрію, етакридину лактату, родаміну С, родаміну Ж і роданіду натрію. Встановлені залежності абсорбції й десорбції маркерів у нафті при зміні водневого показника пластових вод. Особливу увагу приділено ураніну та його десорбції за наявності азотовмісних сполук. |
| doi_str_mv | 10.15407/kataliz2019.28.055 |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:02Z |
| format | Article |
| fulltext |
Каталіз та нафтохімія, 2019, № 28
55
УДК 541.183 + 622.276.43
© 2019
https://doi.org/10.15407/kataliz2019.28.055
Вплив водневого показника на сорбційні характеристики
органічних індикаторів нафтою у трасерних дослідженнях
О.А. Коновал1, В.О. Нікітін2, А.Ю. Верба3
1Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України,
Україна, 03142, Київ, бул. Академіка Вернадського, 42, тел. 044 424-01-96, e-mail: himikjus@ukr.net;
2Інститут гідромеханіки НАН України,
Україна, 03680 Київ, вул. Желябова, 8/4, тел. 456-43-13;
3Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України,
Україна, 02094 Київ, вул. Мурманська, 1, тел./факс +38(044) 292-01-39
У ході розробки нафтового родовища нафтовидобувні свердловини втрачають тиск. Щоб
дебет видобутку нафти хоча б не знижувався, деякі видобувні свердловини переводять у
нагнітальний режим. Для цього використовують технічну, морську або стічну воду. Завод-
нення свердловин є великою проблемою. Щоб не качати воду по колу, одним із методів ви-
значення впливу водонагнітальної свердловини на видобувні є трасерні дослідження. Най-
частіше використовують як трасери флуоресцентні барвники, а також органічні сполуки. У
цій статті розглянуто вплив рН середовища на сорбційні характеристики флуоресцеїну ди-
натрію, етакридину лактату, родаміну С, родаміну Ж і роданіду натрію. Встановлені залеж-
ності абсорбції й десорбції маркерів у нафті при зміні водневого показника пластових вод.
Особливу увагу приділено ураніну та його десорбції за наявності азотовмісних сполук.
Ключові слова: трасерні дослідження, абсорбція, десорбція, уранін, катіонні флуоресцентні барвники, роданід натрію
Вступ
Із розвитком технологій дедалі доступнішими для
проведення трасерних досліджень стають хроматогра-
фічні методи визначення речовин і методи капілярного
електрофорезу. Водночас у зв’язку з простотою вимі-
рювань застосовують колориметричні та люмінесцен-
тні методи для визначення недорогих речовин або ре-
човин за їх дуже низьких концентрацій (флуоресцент-
них барвників). Серед них солі нітратної, тіоціанової,
фосфатної кислот, сечовина, тіосечовина, флуоресцеїн
динатрію, еозин, родамін С, родамін Ж.
Основні вимоги, що пред’являються до маркерних
речовин. Хімічні сполуки мають:
‒ добре розчинятися у досліджуваній рідині й не
розчинятися в інших флюїдах, що насичують пласт;
‒ зберігати свої фізико-хімічні властивості в плас-
тових умовах;
‒ не входити до складу пластових рідин;
‒ не порушувати своєю наявністю природного по-
току;
‒ строго переміщуватись разом із гідродинамічним
носієм;
‒ з високими точністю і швидкістю фіксуватися в
широкому діапазоні зміни концентрації, починаючи з
незначної;
‒ бути безпечними для персоналу, що проводить
дослідження;
‒ не забруднювати територію і водойми, в які ски-
дають промислові стічні води;
‒ за ціною забезпечувати економічну ефективність
індикаторних досліджень.
Ці вимоги, на жаль, задовольняють не всі зазначені
вище маркери. Так, тринатрій- і динатрійфосфат із пла-
стовими водами, що містять солі кальцію, утворюють
нерозчинні фосфати. З барвниками у разі сильно міне-
ралізованої пластової води ситуація не ліпша – рН та-
ких вод становить 6,0‒7,5. Динатрієві солі флуоресцеї-
ну та еозину втрачають катіони, унаслідок чого на 2‒3
порядки знижується не лише їх розчинність у воді, а й
зростає абсорбція нафтою. Такий самий результат да-
ють і родаміни, з тією лише відмінністю, що вони
втрачають не катіони, а аніони.
У праці [1] описано сорбцію роданідів парафінис-
тою нафтою. Ми дослідили абсорбцію й десорбцію
нафтою роданіду натрію, флуоресцеїну, родамінів С і
Ж та катіонного (за властивостями аналогічного рода-
міну) барвника ‒ етакридину лактату.
Мета роботи
Визначити доцільність використання аніоно- й ка-
тіоноактивних флуоресцентних барвників, роданіду
натрію у трасерних дослідженнях за різних рН та висо-
кої мінералізації води абсорбцією і десорбцією за ная-
вності нафти, а також визначення умов, за яких ефек-
тивність цих маркерів підвищується.
Матеріали і методи досліджень
На підготовленій пластовій воді (мінералізація
38 г/дм3) рН 6,7; 7,0; 7,3, готували розчини флуоресцеї-
ну динатрію, етакридину лактату, родамінів С і Ж з
Каталіз та нафтохімія, 2019, № 28
56
концентрацією 1 мг/дм3. Розчин роданіду натрію кон-
центрацією 1 мг/дм3 готували на підготовленій пласто-
вій воді з рН 7,0.
Розчини індикаторів перемішували магнітною мі-
шалкою за наявності нафти родовища Північні Бузачі.
Для дослідження поведінки розчину роданіду натрію
використовували також нафту родовища Узень. Спів-
відношення вода : нафта становило 10 : 3. Склад нафт
обох родовищ, які знаходяться в західній частині Рес-
публіки Казахстан (РК), наведено нижче.
Склад нафти родовища Північні Бузачі:
Параметр Значення
Температура рідини під час заміру, С 25,9
Густина рідини за температури заміру 20 С,
г/см3
0,9385
Вміст води в органічній речовині за Діном –
Старком, %
28,2
Справжній вміст води, % 1,52
Вміст вільної води, % ‒
Вміст солей у рідині (за NaCl), мг/кг 19485,117
Густина солей у рідині нафти, г/см3 1,0963
Сумарний вміст смол, % 26,9
Вміст нафтових смол, % 8,35
Вміст органічних сполук заліза, % 4,1
Вміст асфальтенів, % 0,15
Вміст церезину і парафінів, % 4,4
Вміст фенолоформальдегідних сполук, % 9,2
Вміст бітумів, % 0,7
Сумарний вміст сірки, % 3,5
Вміст сполук сірководню (за S 2– ), % <3,36·10- 4
Вміст сполук меркаптанів (за S 2– ), % < 2,0·10-4
Кінематична в’язкість (рідина) за 20,8 С,
мм 2/сек
108,688
Динамічна в’язкість (рідина) за 20, 8 С,
мПа·сек
106,351
Втрата рухливості за температури, С < 9,0
Сумарний вміст механічних домішок (роз-
чинник – бензин), %
2,064
Механічні домішки, % 0,07
Фракційний склад органічної рідини (мас. частка, %)
за різних температур
Температура, С Значення, %
Втрати за кімнатною температури
(27,7 С), %
0,16
До 40 5,19
40‒60 7,813
60–90 11,47
90–120 2,554
120–200 19,725
200–350 23,108
350–400 13,232
400–450 9,459
450–500 4,142
Залишок після прожарювання (500 С), % 3,147
Густина органічної рідини за 20,0 С,
г/см3
0,9380
Густина нафти, г/см3 0,8758
Густина води, г/см3 1,0525
Склад нафти родовища Узень:
Параметр Значення
Вміст нафти, % 95,0
Вміст вільної води, % 5,0
Вміст води в органічній речовині
за Діном – Старком, %
37,4
Сумарний вміст смол, % 15,664
Вміст лінійних смол, % 3,195
Вміст фенолоформальдегідних
смол, %
12,12
Вміст нафтових смол, % 1,20
Вміст асфальтенів, % 0,91
Вміст парафінів, % 0,33
Сумарний вміст сполук сірки, % 1,68
Вміст сполук сірководню (за S2–), % 3,21·10– 4
Вміст сполук меркаптанів (за S2–), % ~ 1,48·10– 4
Втрата рухливості за температури,
С
32,6
Сумарний вміст механічних до-
мішок (розчинник – бензин), %
2,49
Механічні домішки, % 0,16
Фракційний склад органічної рідини (мас. частка, %)
за різних температур
Температура, С Значення, %
До 40 2,563
40–60 14,419
60–90 5,738
90–120 14,112
120–180 12,210
180–230 12,634
230–305 10,652
305–400 14,703
400–450 9,610
450–500 0,832
Залишок після прожарювання
(500 С)
2,527
Густина органічної рідини за
20,0 С, г /см3
0,9600
Густина нафти, г/см3 0,8862
Густина води, г/см3 1,0253
Флуоресцеїн десорбували за наявності гідроксиду
натрію за рН 10, піридину, водних розчинів аміаку і
хлороформу; етакридину лактату, родамінів С і Ж – за
наявності хлоридної й ацетатної кислот за рН 4, родані-
ду натрію – з добавлянням гідроксиду натрію за рН 8.
Концентрацію роданіду натрію визначали за допо-
могою колориметра КФК-3, флуоресцеїну динатрію,
етакридину лактату, родамінів С і Ж ‒ за допомогою
Флуората 02-5М.
Каталіз та нафтохімія, 2019, № 28
57
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 15 30 45 60 75 90 105 120
t , хв
С
,
м
г/
д
м
3
рН 7,0
рН 7,3
рН 6,7
Рис. 1. Залежність абсорбції флуоресцеїну нафтою від
рН середовища
Результати дослідження та їх обговорення
Флуоресцеїн є флуоресцентним барвником, який
використовують частіше за інші. Вперше він був син-
тезований Адольфом Байєром (Adolf von Baeyer) у
1871 р. [2], перші згадки про його використання як ма-
ркера датуються початком ХХ ст. [3].
За результатами аналізу великого обсягу проведе-
них робіт на родовищах Узень і Каражанбас РК ми
встановили, що пластові води нафтових родовищ ма-
ють рН 5,5–7,0. Згідно з дослідженнями [4], перехід
флуоресцеїну в біаніонну форму відбувається за рН
6,31–6,80. У цьому ж інтервалі рН квантовий вихід
флуоресцеїну максимально зростає під впливом на
нього світла. Втім три константи дисоціації флуоресце-
їну рK1 = 1,95, рK2 = 5,05 і рK3 = 7,00 в 1,10–3-мольном
розчині [5], дещо відрізняються від наведеного у попе-
редньому джерелі. Нейтральна форма знаходиться в
межах рК1 і рК2, у сильнокислому середовищі (рН < 2)
флуоресцеїн поводиться, як катіон.
Згідно з іншими дослідженнями [6] зміни lg Kow
залежно від рН для флуоресцеїну, рівноважне співвід-
ношення розчинності октанол : вода знаходиться в діа-
пазоні рН 7,0–7,5. Ми встановили (рис. 1), що флуоре-
сцеїн динатрію активно абсорбується нафтою навіть за
рН 7,3, не останню роль відіграє сильна мінералізація
пластової води. Кінцева концентрація після сорбції
впродовж 2 год знижується у 30 разів.
Варто зауважити, що пластові води родовищ Узень
і Каражанбас не лише насичені гідрокарбонатами, а й
містять також розчинений вуглекислий газ. Згідно з
літературними даними, реальна константа дисоціації
для карбонатної кислоти становить 3,88 [7], що значно
нижче за рК3 і рК2 флуоресцеїну й, очевидно, з цієї
причини флуоресцеїн не лише дуже погано розчиня-
ється у гідрокарбонатній пластовій воді, а й дуже акти-
вно мігрує в нафту. Це цілком логічно з огляду на до-
відкові дані lg Kow = 3,35 [8].
Таблиця 1. Абсорбція маркерів за різних умов
(тривалість перемішування 120 хв)
Найменування
маркера
Умови і початкова
концентрація до
абсорбції, мг/дм3
Концентрація
після абсорбції,
мг/дм3
Флуоресцеїн
динатрію
рН 6,7; 1,0 0,016
рН 7,0; 1,0 0,03
рН 7,3; 1,0 0,085
Етакридину
лактат
рН 6,7; 1,0 0,002
рН 7,0; 1,0 0,001
рН 7,3; 1,0 0,001
Родамін С рН 6,7; 1,0 0,002
рН 7,0; 1,0 0,001
рН 7,3; 1,0 0,001
Родамін Ж рН 6,7; 1,0 0,001
рН 7,0; 1,0 0,001
рН 7,3; 1,0 0,000
Роданід натрію рН 7,0 (Узень); 1,0 0,747
рН 7,0 (Бузачі); 1,0 0,894
У випадку з етакридину лактатом, родамінами С і
Ж за тих самих умов, що й флуоресцеїном, їх концент-
рація в пластовій воді вже через 15 хв перемішування
зменшується більш як у 100 разів незалежно від рН
середовища, а в ході подальшого перемішування особ-
ливо не змінюється.
Аналогічні експерименти з роданідом натрію пока-
зали, що за використання нафти з родовища Узень піс-
ля 15 хв перемішування його концентрація знизилася
на 25 %, а нафти з родовища Каражанбас ‒ на 10 %,
подальше перемішування на концентрацію роданіду
натрію особливо не впливало (табл. 1).
Оскільки трасерні дослідження проводять вивчен-
ням руху потоків не лише води, а й нафти (нафтороз-
чинні трасери) [9], було вивчено можливість десорбції
перелічених речовин із нафти для їх фотометричного
визначення (табл. 2).
Таблиця 2. Десорбція маркерів за різних умов (трива-
лість перемішування 120 хв)
Найменування
маркера
Концентрація
після абсорбції,
мг/дм3
Умови і концентрація піс-
ля десорбції,
мг/дм3
Флуоресцеїн
динатрію
0,085 рН 10,0, NaOH; 0,512
рН 10,0, C5H5N; 0,616
рН 10,0, NH4OH; 0,687
Етакридину
лактат
0,002 рН 4,0, CH3CОOH; 0,002
рН 4,0, HCl; 0,002
Родамін С 0,002 рН 4,0, CH3COOH; 0,003
рН 4,0, HCl; 0,004
Родамін Ж 0,001 рН 4,0, CH3COOH; 0,001
рН 4,0, HCl; 0,001
Роданід
натрію
0,747 (Узень) рН 8,0; 0,76
0,894 (Бузачі) рН 8,0; 0,902
Каталіз та нафтохімія, 2019, № 28
58
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 15 30 45 60 75 90 105 120
t , хв
С
,
м
г/
д
м
3
Піридин
Аміак
Гідроксид натрію
Хлороформ
Рис. 2. Залежність десорбції флуоресцеїну з нафти за
наявності домішок
У випадку з роданідом натрію експерименти не да-
ли скільки-небудь позитивних результатів, що, ймовір-
но, пов’язано не з абсорбцією як такою, а з хемосорбці-
єю, тобто із взаємодією ненасичених органічних спо-
лук нафти з роданідом за місцем подвійних зв’язків із
наступним розчиненням у нафті.
Катіонні барвники також дали погані результати ‒
десорбція в пластовій воді, як для промислових дослі-
джень, практично неможлива і не дає вагомих позити-
вних результатів (отримано дані в межах похибки ме-
тодики). У випадку з родаміном С у разі використання
дистильованої води з додаванням оцтової або соляної
кислоти були отримані результати з великим розкидом
даних за дуже незначного виходу катіонного барвника.
Добрі результати отримано в дослідженнях із засто-
суванням флуоресцеїну (рис. 2). Найліпші – за добав-
лення розчину аміаку. Це, ймовірно, пов’язано з тим,
що аміак здатний розчинятися у нафті, зв’язуватися з
флуоресцеїном і надалі підвищувати його міграцію у
воду.
Дещо гірші результати отримано за використання
піридину. Водночас встановлено, що його можна за-
стосовувати для дослідження проб зі свердловин, в
яких візуально вода практично відсутня. За добавлення
5‒10 % (за об’ємом) він сприяє розділенню емульсії
вода в нафті упродовж 2‒3 діб, а також значно (на ~ 62
%) підвищує десорбцію флуоресцеїну з нафти.
Для деемульгування також можна використовувати
хлороформ (~ 5‒10 % за об’ємом), оскільки він знижує
як в’язкість нафти, так і сприяє “виштовхування” по-
лярних речовин із нафти.
Висновки
1. Використання таких катіонних флуоресцентних
барвників, як етакридину лактат, родамінів С і Ж для
проведення трасерних досліджень недоцільне через
дуже значну міграцію останніх у нафту.
2. За використання солей тіоціанової кислоти як
трасера слід враховувати, що 10‒20 % солі, що прохо-
дить крізь пласт, може “потрапити” у нафту.
3. За використання флуоресцеїну динатрію необхі-
дно, щоб трасувальна рідина була лужною. Флуоресце-
їн також можна застосовувати для визначення руху
нафти від водонагнітальної свердловини.
Література
1. Соколовский Э.В., Соловьев Г.Б., Тренчиков
Ю.И., Индикаторные методы изучения нефтегазонос-
ных пластов, Москва, Недра, 1986.
2. Baeyer A., Ber. Dtsch. Chem. Ges., 1871, (4), 555–
558.
3. Dole, R.B., Use of Fluorescein in the Study of Un-
derground Waters, USGS Water Supply Paper, 1906,
(160), 73‒85.
4. Lavis L.D., Rutkovski T.J., Raines R.T., Tuning the
pKa of fluorescein to optimize binding assays, Anal.
Chem., 2007, 79 (17), 6775–6782.
5. Zanker V., Peter W., Die prototropen Formen des
Fluoresceins, Ber. Dtsch. Chem. Ges., 1958, (91), 572–580.
6. https://www.terrapub.co.jp/journals/GJ/pdf/4606/460
60517.pdf Geochemical Journal, Vol. 46, pp. 517 to 520,
2012, Octanol-water partition coefficients (Kow) vs. pH for
fluorescent dye tracers (fluorescein, eosin Y), and implica-
tions for hydrologic tracer tests Y. Oba and S. R. Poulson.
7. Новый справочник химика и технолога. Химиче-
ское равновесие. Свойства растворов, СПб., АНО НПО
“Профессионал”, 2004.
8. http://www.chemspider.com/Chemical-Structure. 159
68.html.
9. Utilizing Oil Soluble Tracers to Understand Stimula-
tion Efficiency Along the Lateral Raven A. Goswick,
Apache Corp. and Jon L. LaRue, Ph.D.; Spectrum Tracer
Services, llc; SPE 170929.
References
1. Sokolovskiy E.V., Solov’yov H.B., Trenchikov Y.I.,
Indikatornye metody izucheniya neftegasonosnyh plastov.,
Moskva, Nedra, 1986. (In Russian).
2. Baeyer A., Ber. Dtsch. Chem. Ges., 1871, (4), 555–
558.
3. Dole, R.B., Use of Fluorescein in the Study of
Underground Waters, USGS Water Supply Paper, 1906,
160, 73–85.
4. Lavis L.D., Rutkovski T.J., Raines R.T. Tuning the
pKa of fluorescein to optimize binding assays, Anal.
Chem., 2007, 79, (17), 6775–6782.
5. Zanker V., Peter W., Die prototropen Formen des
Fluoresceins, Ber. Dtsch. Chem. Ges., 1958, 91, 572–580.
6. https://www.terrapub.co.jp/journals/GJ/pdf/4606/460
60517.pdf Geochemical Journal, Vol. 46, pp. 517 to 520,
2012 Octanol-water partition coefficients (Kow) vs. pH for
fluorescent dye tracers (fluorescein, eosin Y), and implica-
https://www.terrapub.co.jp/journals/GJ/pdf/4606/460
http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.%20159%2068.html
http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.%20159%2068.html
https://www.terrapub.co.jp/journals/GJ/pdf/4606/460
Каталіз та нафтохімія, 2019, № 28
59
tions for hydrologic tracer tests Y. Oba and S. R. Poulson.
7. Noviy spravochnik himika i tehnologa. Himicheskoe
ravnovesie. Svoystva rastvorov, SPb, ANO NPO
“Professional”, 2004. (In Russian).
8. http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.159
68.html.
9. Utilizing Oil Soluble Tracers to Understand Stimula-
tion Efficiency Along the Lateral Raven A. Goswick,
Apache Corp. and Jon L. LaRue, Ph.D.; Spectrum Tracer
Services, llc; SPE 170929.
Надійшла до редакції 04.07.2019 р.
Влияние водородного показателя
на сорбционные характеристики органических индикаторов
нефтью в трассерных исследованиях
А.А. Коновал1, В.А. Никитин2, А.Ю. Верба3
1Институт коллоидной химии и химии воды им А.В. Думанского НАН Украины,
Украина, 03142 Киев, бул. Академика Вернадского, 42, тел. 044 424-01-96, e-mail: himikjus@ukr.net;
2Институт гидромеханики НАН Украины,
Украина, 03680 Киев, ул. Желябова, 8/4, тел. 456-43-13;
3Институт биоорганической химии и нефтехимии им. В.П. Кухаря НАН Украины,
Украина, 02094 Киев, ул. Мурманская, 1, тел./факс +38(044) 292-01-39
В ходе разработки нефтяного месторождения нефтедобывающие скважины теряют давле-
ние. Чтобы дебет добычи нефти хотя бы не снижался, некоторые добывающие скважины
переводят в нагнетательный режим. Для этого используют техническую, морскую или
сточную воду. Заводнение скважин является большой проблемой. Чтобы не качать воду по
кругу, одним из методов определения влияния водонагнетательной скважины на добыва-
ющие являются трассерные исследования. Чаще всего в качестве трассеров используют
флуоресцентные красители, а также органические соединения. В статье рассмотрено влия-
ние рН среды на сорбционные свойства флуоресцеина натрия, этакридина лактата, родами-
на С, родамина Ж и роданида натрия. Установлены зависимости абсорбции и десорбции
маркеров в нефти при изменении водородного показателя пластовых вод. Особое внимание
уделено уранину и его десорбции при наличии азотсодержащих соединений.
Ключевые слова: трассерные исследования, абсорбция, десорбция, уранин, катионные флуоресцентные краси-
тели, роданид натрия
http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.159%2068.html
http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.159%2068.html
Каталіз та нафтохімія, 2019, № 28
60
The influence of pH on sorption characteristics
of organic indicators
in tracer analysis
O.А. Konoval1, V.O. Nikitin2, А.Yu. Verba3
1A.V. Dumansky Institute of Colloid and Water Chemistry of NAS of Ukraine,
42, Academician Vernadsky Boul., 03142Kyiv, Ukraine, Phone: +38 (044) 424-01-96, e-mail: himikjus@ukr.net;
2Institute of Hydromechanics of NAS of Ukraine,
8/4, Zhelyabova Str., 03680 Kiev, Ukraine, Phone: +38 (044) 446-43-13;
3V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of NAS of Ukraine,
1, Murmanska Str., 02094 Kyiv, Ukraine, Phone: +38 (044) 558-53-88
In the process of oil field development, oil wells are losing pressure. In order to maintain the exist-
ing oil yield, some extraction wells are transferred to the injection mode. For this purpose technical
water, seawater or sewage water is used. Well water flooding is posing a serious challenge. In order
to minimize water recirculation, tracer analyses are employed to determine impact of a water-
injection well on extraction wells. Fluorescent dyes and organic compounds are commonly used as
the tracers. The article deals with influence of pH on sorption characteristics of fluorescein disodi-
um, ethacridine lactate, rhodamine B, rhodamine 6G and sodium rhodanate. The dependences of
absorption and desorption of markers in oil upon change of hydrogen index of formation water
have been demonstrated. Emphasis is made on uranine, its absorption and desorption in the pres-
ence of nitrogen-containing compounds. Thus, the analyses have revealed that fluorescein disodi-
um is actively absorbed by oil even at pH = 7.3, the concentration of which in the formation water
has decreased 30-fold. Uranine absorption is due in no small part to high mineralization of for-
mation water. During desorption, the best results have been obtained in the presence of ammonia.
Thus, to obtain good results in tracer analyses when using fluorescein disodium, the tracer fluid
must be transferred to the alkaline region. Fluorescein can also be used to determine oil movement
from a water-injection well. The use of such cationic fluorescent dyes as ethacridine lactate, rho-
damine B, and rhodamine 6G for carrying out tracer analyses is not advisable due to significant
migration of the latter into oil. If salts of thiofulminic acid are used as tracers, it should be consid-
ered that 10–20 % of the salt can “escape” into oil when passing through the formation.
Key words: trassers research, absorption, desorption, uranin, cationic fluorescent dyes, sodium rhodanide
|
| id | oai:katalizorgua:article-47 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:02Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | katalizorgua/ed/1df4dfb46bb5e109d8830367eac5b0ed.pdf |
| spelling | oai:katalizorgua:article-472021-12-10T12:30:42Z Вплив водневого показника на сорбційні характеристики органічних індикаторів нафтою у трасерних дослідженнях The influence of pH on sorption characteristics of organic indicators in tracer analysis Konoval, O.А. Нікітін, В.О. Verba, А.Yu. trassers research, absorption, desorption, uranin, cationic fluorescent dyes, sodium rhodanide : трасерні дослідження, абсорбція, десорбція, уранін, катіонні флуоресцентні барвники, роданід натрію У ході розробки нафтового родовища нафтовидобувні свердловини втрачають тиск. Щоб дебет видобутку нафти хоча б не знижувався, деякі видобувні свердловини переводять у нагнітальний режим. Для цього використовують технічну, морську або стічну воду. Заводнення свердловин є великою проблемою. Щоб не качати воду по колу, одним із методів визначення впливу водонагнітальної свердловини на видобувні є трасерні дослідження. Найчастіше використовують як трасери флуоресцентні барвники, а також органічні сполуки. У цій статті розглянуто вплив рН середовища на сорбційні характеристики флуоресцеїну динатрію, етакридину лактату, родаміну С, родаміну Ж і роданіду натрію. Встановлені залежності абсорбції й десорбції маркерів у нафті при зміні водневого показника пластових вод. Особливу увагу приділено ураніну та його десорбції за наявності азотовмісних сполук. In the process of oil field development, oil wells are losing pressure. In order to maintain the existing oil yield, some extraction wells are transferred to the injection mode. For this purpose technical water, seawater or sewage water is used. Well water flooding is posing a serious challenge. In order to minimize water recirculation, tracer analyses are employed to determine impact of a waterinjection well on extraction wells. Fluorescent dyes and organic compounds are commonly used as the tracers. The article deals with influence of pH on sorption characteristics of fluorescein disodium, ethacridine lactate, rhodamine B, rhodamine 6G and sodium rhodanate. The dependences of absorption and desorption of markers in oil upon change of hydrogen index of formation water have been demonstrated. Emphasis is made on uranine, its absorption and desorption in the presence of nitrogen-containing compounds. Thus, the analyses have revealed that fluorescein disodium is actively absorbed by oil even at pH = 7.3, the concentration of which in the formation water has decreased 30-fold. Uranine absorption is due in no small part to high mineralization of formation water. During desorption, the best results have been obtained in the presence of ammonia. Thus, to obtain good results in tracer analyses when using fluorescein disodium, the tracer fluid must be transferred to the alkaline region. Fluorescein can also be used to determine oil movement from a water-injection well. The use of such cationic fluorescent dyes as ethacridine lactate, rhodamine B, and rhodamine 6G for carrying out tracer analyses is not advisable due to significant migration of the latter into oil. If salts of thiofulminic acid are used as tracers, it should be considered that 10–20% of the salt can “escape” into oil when passing through the formation. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2019-11-20 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/47 10.15407/kataliz2019.28.055 Catalysis and petrochemistry; No. 28 (2019): Catalysis and petrochemistry; 55-60 Каталіз та нафтохімія; № 28 (2019): Каталіз та нафтохімія; 55-60 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2020.28 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/47/37 |
| spellingShingle | : трасерні дослідження абсорбція десорбція уранін катіонні флуоресцентні барвники роданід натрію Konoval, O.А. Нікітін, В.О. Verba, А.Yu. Вплив водневого показника на сорбційні характеристики органічних індикаторів нафтою у трасерних дослідженнях |
| title | Вплив водневого показника на сорбційні характеристики органічних індикаторів нафтою у трасерних дослідженнях |
| title_alt | The influence of pH on sorption characteristics of organic indicators in tracer analysis |
| title_full | Вплив водневого показника на сорбційні характеристики органічних індикаторів нафтою у трасерних дослідженнях |
| title_fullStr | Вплив водневого показника на сорбційні характеристики органічних індикаторів нафтою у трасерних дослідженнях |
| title_full_unstemmed | Вплив водневого показника на сорбційні характеристики органічних індикаторів нафтою у трасерних дослідженнях |
| title_short | Вплив водневого показника на сорбційні характеристики органічних індикаторів нафтою у трасерних дослідженнях |
| title_sort | вплив водневого показника на сорбційні характеристики органічних індикаторів нафтою у трасерних дослідженнях |
| topic | : трасерні дослідження абсорбція десорбція уранін катіонні флуоресцентні барвники роданід натрію |
| topic_facet | trassers research absorption desorption uranin cationic fluorescent dyes sodium rhodanide : трасерні дослідження абсорбція десорбція уранін катіонні флуоресцентні барвники роданід натрію |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/47 |
| work_keys_str_mv | AT konovaloa vplivvodnevogopokaznikanasorbcíjníharakteristikiorganíčnihíndikatorívnaftoûutrasernihdoslídžennâh AT níkítínvo vplivvodnevogopokaznikanasorbcíjníharakteristikiorganíčnihíndikatorívnaftoûutrasernihdoslídžennâh AT verbaayu vplivvodnevogopokaznikanasorbcíjníharakteristikiorganíčnihíndikatorívnaftoûutrasernihdoslídžennâh AT konovaloa theinfluenceofphonsorptioncharacteristicsoforganicindicatorsintraceranalysis AT níkítínvo theinfluenceofphonsorptioncharacteristicsoforganicindicatorsintraceranalysis AT verbaayu theinfluenceofphonsorptioncharacteristicsoforganicindicatorsintraceranalysis |