Состав для снижения проницаемости горных пород

Состав для снижения проницаемости горных пород

Реферат

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для вытеснения нефти на основе щелочей. Цель - повышение изолирующих свойств за счет повышения структурообразования в пластах с минерализованной пластовой водой. Состав включает растворы аммиака и полимера, причем в качестве последнего применяется полидиметилдиаллиламмонийхлорид. Образован состав при следующем соотношении компонентов, мас.%: аммиак 20 - 25; полидиметиллиламмонийхлорид 0,01 - 1,0, вода остальное. Растворы готовят на пресной воде. Данный полимер практически не сорбируется поверхностью горной породы и сохраняется в фильтрующем растворе. Использование состава позволяет повысить нефтевытеснение: и за счет того, что аммиак обеспечивает подвижность глобул нефти, удерживаемых порами, а полимер обеспечивает хороший контроль за подвижностью. 1 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для вытеснения нефти на основе щелочей. Различные модификации процессов щелочного заводнения, входящего в число перспективных физико-химических методов повышения нефтеотдачи, предполагают увеличение коэффициента охвата пласта путем снижения проницаемости водопроводящих каналов пласта и воздействия на целики нефти, остающиеся, главным образом, в застойных зонах и кровельной части пласта. Цель изобретения - повышение изолирующих свойств за счет повышения структурообразования в пластах с минерализованной пластовой водой. В составе, содержащем аммиак и полимер, в качестве полимера применяется полидиметилдиаллиламмонийхлорид при следующем соотношении компонентов, мас. %: Аммиак 20-25 Полидиметилдиаллил- аммонийхлорид 0,01-1,0 Вода Остальное В составе используется аммиак высокой концентрации: (20-25 мас.%), которая обусловливает большую энергию диссоциации при взаимодействии с пластовыми минерализованными водами, что очень важно для сохранения растворов от образования мелкодисперсных осадков, обладающих малой эффективностью. Более высокое содержание аммиака в растворе (свыше 25%) ограничено его агрегатным состоянием и растворимостью в воде. Полидиметилдиаллиламмонийхлорид (ВПК-402) является полимером с более низкой, чем у ПАА, молекулярной массой. Отличительной особенностью полимера ВПК является то, что он в отличие от ПАА практически не сорбируется поверхностью горной породы и сохраняется в фильтрующемся растворе. При дальнейшей диссоциации ВПК и аммиака в растворе и межмолекулярном взаимодействии образующихся полиметилдиаллиламмоний-катионов и гидроксил-анионов аммиака образуются пространственно разветвленные структуры, обладающие высокой агрегативной устойчивостью при смещении с пластовыми минерализованными водами. В результате такого агрегирования образуются объемные осадки, эффективно снижающие проницаемость пород. За счет этого увеличивается охват пласта и нефтевытеснение. Эффективность состава для снижения проницаемости пласта определяют экспериментально в лабораторных условиях при фильтрации данного состава через водонасыщенные образцы горной породы. Готовят при перемешивании раствор ВПК концентрацией 1,0% в пресной воде (минерализации 1 г/л). Затем его дозируют в 20-25% -ный аммиак, объем дозирования зависит от требуемой концентрации ВПК в растворе. Полученную таким образом композицию пропускают через водонасыщенный керн с известной проницаемостью по воде до установившегося режима фильтрации. В пробах, вышедших из керна, определяют концентрацию ВПК и соответственно величину сорбции полимера поверхностью горной породы. По изменению подвижности воды, прокачанной после предлагаемого состава, рассчитывают проницаемость образца по воде по формуле Дарси и соответственно находят процент снижения проницаемости. П р и м е р 1. Приготовили водный раствор аммиака в ВПК с концентрациями 20 и 0,01 мас.% соответственно (см.таблицу, опыт 7). В опыте использовался водонасыщенный керн с проницаемостью по воде 0,9 мкм. Приготовленный состав профильтровали до установившегося равновесия с определением концентрации ВПК в пробах, отобранных на выходе. По разности концентрации входящих и выходящих проб рассчитали величину сорбции ВПК (0,0027 мг/л). Затем пустили фильтрацию минерализованной воды (140 г/л солей), рассчитали по формуле Дарси проницаемость по воде. Она составила 0,55 мкм². Соответственно снижение проницаемости 39%. П р и м е р 2. Приготовили водный раствор аммиака и ПАА с концентрациями 1,0 и 0,01% соответственно (по прототипу, опыт 2, табл.1). Адсорбция ПАА составила 0,067 мг/г. Проницаемость по воде после прокачки состава 0,75 мкм², снижение проницаемости 16,7%. Результаты остальных экспериментов в таблице. Из экспериментальных данных (см. таблицу), видно, что эффективное снижение проницаемости достигается при фильтрации состава, мас.%: аммиак 20-25, ВПК 0,01-1,0, остальное вода. При содержании ВПК менее 0,01 мас.% резко падает эффективность состава (см. таблицу, опыт 6), а при содержании его в составе более 1 мас.% (опыт 12) повышения эффективности состава не наблюдается. Кроме того, при этом происходит активное блокирование гидроксиланионов аммиака макромолекулами ВПК в растворе, которое ведет к потере активности состава. Применение состава позволяет повысить нефтевытеснение и за счет того, что аммиак обеспечивает подвижность глобул нефти, удерживаемых порами, а ВПК в свою очередь обеспечивает хороший контроль за подвижностью. Состав по сравнению с прототипом предполагает использование более дешевого, чем ПАА, полимера, который к тому же более экономичен за счет меньшей адсорбции и большей стойкости к окислительной и механической деструкциям. Состав прост в приготовлении. Применение его не требует дополнительных капитальных вложений. Для снижения проницаемости пород могут быть использованы пластовые воды различной минерализации с общим количеством солей щелочных и щелочно-земельных металлов, содержащихся в пластовых водах, до 250 г/л. При применении предлагаемого состава ограничений по минерализации воды нет. Необходимое снижение проницаемости пористой среды может быть достигнуто изменением количества подаваемого аммиака вне зависимости от минерализации воды. Пластовая минерализованная вода со средним содержанием неорганических солей щелочных и щелочно-земельных металлов около 140 г/л является типичной для многих нефтяных месторождений. Из данных таблицы видно, что при повышении концентрации ВПК от 0,005% (опыт 6) до 0,01% (опыт 7) эффективность снижения проницаемости резко возрастает с 15 до 35%. При увеличении содержания ВПК в составе от 1 до 1,5% при равных концентрациях аммиака (опыты 10 и 12) проницаемость снижается практически одинаково на 78,9 и 79,0% соответственно, т.е. повышения эффективности состава не наблюдается. Кроме того, применение состава с концентрацией ВПК более 1% нецелесообразно экономически. Таким образом, за верхнее граничное значение концентрации ВПК в предлагаемом составе обоснованным принято содержание 1%. Состав для вытеснения нефти представляет собой однородный гомогенный раствор с вязкостью до 2 мПа/с. (56) Авторское свидетельство СССР N 3367418, кл. 166-9, опублик. 1968.

Формула изобретения

СОСТАВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД, включающий водные растворы аммиака и полимера, отличающийся тем, что, с целью повышения изолирующих свойств за счет повышения структурообразования в пластах с минерализованной пластовой водой, в качестве полимера состав содержит полидиметилдиаллиламмонийхлорид при следующем соотношении компонентов, мас.%: Аммиак 20 - 25 Полидиметилдиаллиламмонийхлорид 0,01 - 1,0 Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002