Состав для проведения электрогидравлического воздействия на призабойную зону нефтяного пласта

Состав для проведения электрогидравлического воздействия на призабойную зону нефтяного пласта

Реферат

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к технологическим жидкостям для обработки призабойной зоны пласта с применением электрогидравлических устройств. Состав содержит следующие ингредиенты при их соотношении, мас.ч.%: дистиллят - 15 - 30; этилбензольная фракция 30 - 40; кубовые остатки производства бутиловых спиртов 30 - 40; катионактивное поверхностно-активное вещество 5 - 10. Состав готовят смешиванием углеводородных растворителей и кубовых остатков производства бутиловых спиртов и растворением в смеси катионактивного поверхностно-активного вещества. Использование состава позволяет в 3 - 4 раза увеличить глубину обработки пласта и в 1,5 - 2 раза повысить эффект отмыва гидрофильной водной пленки и гидрофобизировать фильтрационные каналы, на 40 - 50% увеличить степень отмыва органических отложений с поверхности породы. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к технологическим жидкостям для проведения обработки призабойной зоны продуктивного пласта с применением забойных электрогидравлических устройств (ЭГУ). Цель изобретения повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта (ПЗП) за счет дополнительного физико-химического воздействия состава. Для этого в состав для проведения электрогидравлического воздействия на ПЗП, включающий углеводородную жидкость и ПАВ, дополнительно вводят смачиватель кубовые остатки производства бутиловых спиртов (КОПБС) при следующем соотношении ингредиентов, мас. дистиллят 15-30, этилбензольная фракция 30-40, катионактивный ПАВ 5-10, КО ПБС 30-40. На чертеже показана схема лабораторного стенда, имитирующего ПЗП, на котором проведены эксперименты по испытанию и определению эффективности предлагаемого состава. Дистиллят является широкой фракцией легких углеводородов с числом углеродных атомов 3-6 с содержанием ароматических углеводородов до 8,5% побочный продукт установок по подготовке нефти. Это легкоподвижная бесцветная жидкость с плотностью 700-725 кг/м³, температурным интервалом кипения 48-162^оС, температурой вспышки 5-12^оС. Обладает высокими растворяющими свойствами по отношению к органическим отложениям в скважинах. Этилбензольная фракция (ЭБФ) является отходом производства изопропилбензола и представляет собой смесь алкилзамещенных ароматических углеводородов, прозрачная жидкость с температурой вспышки 24^оС. Имеет плотность 875 кг/м³. Хороший растворитель органических отложений в скважинах. Кубовые остатки производства бутиловых спиртов легковоспламеняющаяся жидкость темно-коричневого цвета с температурой вспышки 38^оС, плотностью 890 кг/м³ являются отходом ректификации высших спиртов. В качестве катионактивных ПАВ используют реагенты ЭС-2, эмультол, АБДМ-хлорид, нефтехим, пенозолин и др. Реагент ЭС-2 представляет собой углеводородный раствор алкилоамидов, с плотностью 950 кг/м³ и является эмульгатором стабилизатором. Эмультал эмульгатор, применяемый в буровых растворах, смесь сложных эфиров олеиновой, смоляных кислот и многоатомного спирта. Маслянистая жидкость, хорошо растворимая в углеводородах. АБДМ-хлорид четвертичная аммониевая соль, хорошо растворяется в углеводородах, применяется в буровых растворах в качестве тиксотропного агента. Нефтехим эмульгатор-стабилизатор, продукт реакции легкого таллового масла с полиэтиленполиамином. Пензолин эмульгатор-гидрофобизатор, используемый в буровых растворах, продукт циклоконденсации синтетических жирных кислот фракции С₁₇-С₂₀ и полиэтиленполиамина, представляет собой смесь имидозолинов с амино-амидами. Густая жидкость желто-коричневого цвета, поверхностное натяжение 4 мН/м, критическая концентрация мицеллообразования 0,125% Состав готовят смешиванием углеводородных компонентов в заданном соотношении с последующим растворением в смеси заданного количества ПАВ. Механизм процессов, происходящих в ПЗП в период проведения электровзрывов в данном составе, следующий. Состав не изменяет ударно-энергетических показателей самого ЭГУ-генератора электровзрывов, таких как давление на фронте ударной волны, максимальный импульс мощности и др. При электрическом взрыве в жидкости давление и температура увеличиваются, соответственно, до 3-6 х 10³ МПа и 5-10 х 10³ К в течение долей секунды, а скорость возмущения в жидкости достигает 3-6 х 10³ м/с. В результате каналов разряда генерируются ударная волна, пульсирующая послеразрядная парогазовая полость, импульсные электромагнитные поля. Это одновременно воздействует на окружающую жидкую среду и на призабойную зону пласта. В момент проведения каждого электровзрыва обрабатывающий состав внедряется в пласт за счет существующего перепада давления и локального мощного повышения давления в зоне разряда. В то же время глубина проникновения состава существенно возрастает за счет присутствия в составе смачивателя КОПБС, концентрация которого обеспечивает максимальную проникающую фильтрационную способность углеводородного состава в самых плотных пористых материалах за счет резкого снижения поверхностного натяжения на границе раздела фаз жидкость твердое тело (стенки фильтрационных каналов). Параллельно происходят процессы растворения, отмыва и диспергирования органических асфальтеносмолопарафиновых загрязняющих отложений в полости фильтрационных каналов. Эту функцию выполняют высокоэффективные углеводородные растворители дистиллят и ЭБФ. Эффект возрастает за счет наличия в составе катионактивного ПАВ. В то же время главная функция этого агента заключается в отмыве гидрофильной водой пленки со стенок фильтрационных каналов и их гидрофобизации. Процесс усиливает смачиватель КОПБС. Совокупность всех происходящих электрических и физико-химических процессов позволяет получать положительный конечный эффект. Проявление синергизма процессов физико-химического и импульсного электровзрывного воздействия на ПЗП объясняется спецификой взаимодействия углеводородного раствора высокоактивных ПАВ и смачивателя, взятых в определенных соотношениях, с электровзрывным процессом пульсирующего характера. Структурные изменения состава связаны прежде всего с возможностью протекания химических реакций под воздействием мощных электрических разрядов и выходом жидких и газообразных веществ с повышенными поверхностно-активными и обрабатывающими свойствами, и эти процессы протекают только при определенных соотношениях исходных компонентов первичного обрабатывающего состава. Пример приготовления состава. Готовят состав, содержащий: 15 мас. дистиллята, 40 мас. ЭБФ, 40 мас. КОПБС и 5 мас. катионактивного ПАВ. В емкость помещают 15 кг дистиллята, 40 кг ЭБФ и 40 кг КОПБС. Ингредиенты перемешивают и вводят в смесь 5 кг эмультала. Содержимое емкости перемешивают до получения однорядного раствора. Состав испытывают на лабораторном стенде (см. чертеж). Стенд выполнен из трубы-контейнера 1, имитирующего обсадную колонну, к нижней части которой последовательно снизу вверх приварены короткие патрубки 2, снабженные вентилями и фланцами, для подсоединения моделей пласта 3. Последние представляют собой трубки из нержавеющей стали, набиваемые кварцевым песком. Контейнер 1 в верхней части имеет люк для спуска ЭВУ 4 и залива жидкости 5, а также герметизирующее устройство 6. Для моделирования гидростатического давления в скважине и обеспечения фильтрации жидкости через модели в контейнере создают давление с помощью баллона 7 со сжатым воздухом. На выходе моделей пласта создают противодавление для регулирования фильтрации жидкости. Длина моделей 200 см (при последовательном соединении 400 см), первоначальная их проницаемость по нефти составляет 0,361-0,427 мкм². Эксперименты на стенде выполняют в трех вариантах: вариант 1 испытание ЭГВ в среде 0,95%-ного раствора ОП-10 в керосине (прототип); вариант 2 испытание физико-химического воздействия углеводородного раствора ПАВ без ЭГВ (данный состав); и вариант 3 испытание данного состава для ЭГВ. В опытах применяют следующую рецептуру состава, мас. дистиллят 27; ЭБФ-33, КОБС 34, катионоактивное ПАВ 6. Основными контролируемыми параметрами, характеризующие эффективности ОПЗ пласта, были: глубина проникновения обрабатывающего состава и динамика (восстановление) проницаемости по нефти. Для этого модели пласта предварительно насыщали водой и вносили в них органические смолопарафиновые отложения, что резко снижало проницаемость их по нефти. В параллельных сопоставимых опытах перепады давления и проницаемости моделей пласта были близки, а режимы ЭГВ и их рабочие параметры постоянные. Результаты испытания представлены в табл. 1. Оптимальный состав обрабатывающей жидкости обосновывают результаты обработки моделей с применением ЭГВ. В опытах фиксируют глубину проникновения жидкости и восстановление проницаемости по нефти при ЭГВ в среде различных рецептур углеводородного состава. Результаты представлены в табл. 2. Результаты экспериментов показывают, что увеличение концентрации катионоактивного ПАВ более 10 мас. не увеличивает эффективность обработки. При концентрации менее 5 мас. происходит уменьшение эффекта отмыва пленки воды, а это сказывается на восстановлении проницаемости. Уменьшение концентрации углеводородных растворителей приводит к снижению растворяющей способности состава, а при их концентрации более 60-70 мас. приводит к уменьшению эффективности состава вследствие снижения объемной доли смачивателя и ПАВ. Концентрация смачивателя более 40 мас. не приводит к увеличению эффективности состава, т.к. избыточное количество КОПБС выпадает в осадок из-за перенасыщения раствора. При его концентрации менее 30 мас. снижается глубина проникновения состава в модели. Таким образом, обрабатывающая жидкость имеет следующий оптимальный состав, мас. дистиллят 15-30, ЭБФ 30-40, КОБС 30-40, катионоактивный ПАВ 5-10. Состав испытан на нефтяной скважине. Эксплуатируемый продуктивный объект представлен низкопроницаемыми алевроитами. Обрабатывающий состав, мас. дистиллят 22, ЭБФ 35, КОПБС 36, АБДМ-хлорид 7 в объеме 25 м³ закачали в скважину, при этом скважинную жидкость полностью заменили на углеводородный раствор ПАВ в объеме всей скважины. Затем произвели спуск ЭГУ в скважину на канате в интервал перфорации 1674-1678 м. При испытаниях использовали ЭГУ, выпускаемое промышленностью. При равномерном перемещении ЭГУ в скважине против продуктивного пласта за 3,5 ч произвели обработку ПЗП в среде углеводородного раствора ПАВ. После этого ЭГУ было поднято из скважины, которая была оставлена на реагирование на 12 ч. Основное техническое время на закачку обрабатывающего состава и производство ЭГВ заняло 5 ч. После выхода скважины на режим были сделаны контрольные замеры дебита и обводненности продукции. До обработки пласта дебит по нефти составлял 0,9 м³/сут, обводненность продукции была 69% После обработки с применением ЭГВ в среде данного состава дебит нефти составил 13,1 м³/сут, обводненность продукции снизилась до 31% Использование данного состава позволяет в 3-4 раза увеличить глубину обработки пласта и в 1,5-2 раза повысить эффект отмыва гидрофильной водной пленки и гидрофобизировать фильтрационные каналы. Физико-химическая активность состава по отношению к загрязняющим органическим отложениям на 40-50% выше, чем у известных составов.

Формула изобретения

СОСТАВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА, содержащий углеводородный растворитель и поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности состава, он в качестве углеводородного растворителя содержит смесь дистилллята и этилбензольной фракции, в качестве поверхностно-активного вещества - катионактивное поверхностно-активное вещество и дополнительно содержит кубовый остаток производства бутиловых спиртов при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Дистиллят - 15 - 30 Этилбензольная фракция - 30 - 40 Кубовые остатки производства бутиловых спиртов - 30 - 40 Катионактивное поверхностно-активное вещество - 5 - 10

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

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: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002