Состав для регулирования разработки нефтяных месторождений

Состав для регулирования разработки нефтяных месторождений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Состав содержит, мас.%: полиакриламид 0,15-1,0; хромсодержащее вещество 0,005-0,04; катионное поверхностно-активное вещество 0,000001-1,0; вода - остальное. Состав готовят путем последовательного растворения при механическом перемешивании раствора полиакриламида, водного раствора катионного поверхностно-активного вещества и водного раствора. После выдержки приготовленных составов в течение 16-24 ч определяют реологические свойства образовавшихся гелей на реовискозиметре Хеплера. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЬ|Й КОМИ, ." Т:

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ > ОТК. Л ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ -, .1 (21) 4856610/03 (22) 13.08.90 (46) 23.05,92. Бюл. М 19 (71) Государственный институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности (72) В. П. Городнов, А. Ю. Рыскин, В. Г. Офицерова, И. Г. Кощеев, М. В. Павлов и Б. Г. Кошелев (53) 622,276(088,8) (56) Григоращенко Г, И, и др, Применение полимеров в добыче нефти. — M.: Недра, 1978, с. 214.

Авторское свидетельство СССР

N 985255,,кл. Е 21 В 33/138, 1980, Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования разработки нефтяных месторождений, включающим регулирование профиля приемистости нагнетательных скважин и (или) изоляцию водопритока нефтяных скважин, Известно регулирование разработки месторождений с помощью водного раствора полиакриламида, Однако этот способ малоэффективен на месторождениях с трещиноватой или высокопроницаемой породой (выше 2 мкм ), так

2 как молекулы полиакриламида не создают эффективного сопротивления течению воды в такой пористой среде даже при больших концентрациях его в растворе (0,3 — 0,5%).

Известен состав для регулирования разработки, содержащий 0,3 — 1% полиакриламида, 0,001 — 0,03% хромовых квасцов в качестве сшивающего агента и воду. ая 5Uап 1 735574 А 1 (я)5 Е 21 В 43 /22, 43 /32, 33 /138 (54) СОСТАВ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РА3РАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (57) Состав содержит, мас.%; полиакриламид 0,15 — 1,0; хромсодержащее вещество

0,005 — 0,04; катион ное поверхностно-активное вещество 0,000001 — 1,0; вода — остальное, Состав готовят путем последовательного растворения при механическом перемешивании раствора полиакриламида, водного раствора катионного поверхностно-активного вещества и водного раствора. После выдержки приготовленных составов в течение 16 — 24 ч определяют реологические свойства образовавшихся гелей на реовискозиметре Хеплера. 1 з. и. ф-лы, 2 табл, Однако известный состав имеет невысокие реологические свойства и низкую термостабильность, что приводит к низкой эффективности его при регулировании разработки месторождений методом заводнения.

-Ю

Цель изобретения — улучшение реологических свойств и повышение термостабиль- (Л ности состава, ф

Поставленная цель достигается тем, что состав для регулирования разработки, содержащий полиакриламид, хромосодержащее вещество в качестве сшивающего агента и воду, дополнительно содержит катион ное поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Полиакриламид 0,15 — 1,0

Катионное поверхностно-активное вещество 0,000001-1,0

1735574

Хромосодержащее вещество 0,005 — 0,04

Вода Остальное

В качестве катионного поверхностноактивного вещества (КПАВ) используют четвертичные соли аммония и соли жирных аминов, а в качестве хромсодержащих, веществ — хромовые квасцы, соли хрома, хроматы и бихроматы одновалентных катионов.

В известном составе реологические свойства раствора полимера улучшаются при взаимодействии карбоксильных групп полиакриламида с катионом хрома за счет образования трехмерной структуры сшитого полиакриламида. Однако введение даже микроколичеств (менее 0,001 ) катионного

ПАВ в раствор полимера и катиона хрома улучшает геологические свойства его за счет взаимодействия катиона ПАВ с карбоксильной группой полиакриламида и образования поверхностно-активного полиакриламида, который, в свою очередь, реагирует с катионом хрома, образуя трехмерной структуры поверхностно-активный сшитый полимер, реологические свойства которого дополнительно улучшаются за счет гидрофобного взаимодействия алкильных целей молекул катионного ПАВ между собой.

Кроме этого, использование активного

ПАВ в полиакриламидсодержащих составах повышает их термостабильность за счет связывания кислорода, растворенного в водном составе и катализирующего термодеструкцию молекул полиакриламида (в отсутствие катионного ПАВ), катионным ПАВ с образованием окисей аминов, инертных к молекуле полиакриламида, Пример 1. Реологические свойства известного и предлагаемого составов определяют на реовискозиметре Хеплера по времени погружения шарика (г, с) под действием приложенной нагрузки (P, г/см ) и выражают динамической вязкостью состава (g мПа с), которая вычисляется по формуле =Р . г К,где К постоянная измерительно узла реовискозиметра.

Для приготовления составов используют полиакриламид мол. м. ММ 15 млн и степенью гидролиза (СГ) 15 (П вЂ” 1), MM=10 млн и СГ=5 (П-2) и ММ=12 млн и СГ=24 (П вЂ” 3), в качестве катионного ПА — диметилбензилалкиламмоний хлорид (ДБАХ) общей формулы (RN(CHg)zCHzCoHg)+CI-, где R—

C>o — С1в, и солянокислая соль жирных аминов марки ГИПХ-1 (RNH2.HCI, где R — С1оС в), содержащих 50 активного вещества; в качестве хлорсодержащего вещества (XCB) — хромкалиевые квасцы (ХКК), отходы хромнатриевых квасцов (ОХК), содержащие

2,7-5,0 трехвалентного хрома, и бихромат калия (БХК).

Готовят 0,1-1,0 -ные растворы полиак5 риламида на воде, моделирующей пресную и минерализованную (сточную, пластовую) воды, с суммарным содержанием солей— хлористого натрия, кальция и магния — 0„34„

13, 120 и 240 г/л, 1 -ные водные растворы

10 ХКК и ОХК, 1 -ный солянокислотный раствор

БХК с добавкой восстановителя — неионогенного ПАВ марки СНО и 0,0001 — 10 -ные водные растворы катионного ПАВ.

Данные. составы готовят путем последо15 вательного введения при механическом перемешивании в 100 мл 0,1 — 1,0 -ного раствора ПАА требуемых количеств 0,000110 -ного водного раствора КПАВ и 1 -ного водного раствора XCB для получения содер20 жания их в составе 0,000001 — 1,0 и 0,0002—

0,004 соответственно.

Известные составы готовят так же,как и предлагаемый, но без добавления в раствор

ПАА катионного ПАВ, 25 После выдержки приготовленных составов при комнатной температуре в течение

16-24 ч определяют реологические свойства образовавшихся гелей на реовискозиметре

Хеплера, 30 Результаты определения реологических свойств их приведены в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что при введении катионного ПАВ в водный раствор полиакриламида и хромсодержащего вещества

35 реологические свойства предлагаемых составов улучшаются, в основном, более чем в два раза по сравнению с известным составом. Однако при содержании в составе катион ного ПАВ менее 1 ° 10 мас,,.

40 полиакриламида менее 0,15 и хромсодержащего вещества менее 0,005 в данном составе реологические свойства его несущественно отличаются от реологических свойств состава — прототипа. Поэтому ниж45 ним пределом содержания компонентов в

ro данном составе является для катионного

ПАВ 1 ° 10 мас., полиакриламида 0,15

Mac. и хромсодержащего вешества 0,005 мас. . 3a верхний предел содержания компонентов в составе принимаем, исходя из

50 технико-экономических соображений (высокая стоимость состава, высокая вязкость исходной смеси компонентов и большой расход компонентов) для катионного ПАВ

1,0, полиакриламида 1,0 и хромсодержаще55 го вещества 0,04 мас. .

Таким образом, введение катионного

ПАВ в известный состав, содержащий полиакриламид и хромсодержащее вещество, су1735574

40

55 щественно улучшает его реологические свойства.

Пример 2, Термостабильность предлагаемых и известных определяют путем выдерживания их при 70 и 90 С в термошкафу в течение нескольких суток. При этом после каждых суток ьыд „:.жки составов определяют реологические свойства их на реовискозиметре Хеплера.

Термостабильность составов (ТС) оценивают по следующей формуле:

ТС = 100,,ио — 1 где,ио и,.;г — вязкость состава исходного (при 20 С) и после выдержки его npu требуемой температуре в течение определенного времени г, Чем больше ТС, тем выше термостабильность состава.

Результаты исследования термостабильности составов после 3 сут выдержки их при 70 и 90 С приведены в табл, 2, Из приведенных данных по термостабильности составов видно, что введение небольшого количества катионного ПАВ в состав-прототип резко повышает термостабильность его с 0 — 24 до 58 — 90 Д.

Таким образом, введение в известные составы небольшого количества катионного

ПАВ значительно улучшает реологические свойства и повышает термостабильность их.

Технология применения предлагаемых составов проста и заключается в закачке их в пласт, до снижения приемистости скважины на 20 — 50, продавке состава из ствола скважины в пласт водой или нефтью, выдержке в пласте в течение 16 — 24 ч и в пуске скважины в эксплуатацию для нефтяных скважин или закачки воды для нагнетатель5 ных скважин.

Применение предлагаемых составов для регулирования разработки нефтяных месторождений и изоляции притока воды в скважины приводит к увеличению добычи

10 нефти (c одновременным уменьшением добычи воды), Формула изобретения

1, Состав для регулирования разработки нефтяных месторождений, включающий

15 полиакриламид, хромсодержащее вещество и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения реологических свойств и повышения термостабильности состава до

90 С, он дополнительно содержит катион20 ное поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас. Д:

Полиакриламид 0,15 — 1.0

Хромсодержащее вещество 0,005 — 0,04

45 Катионное поверхностно-активное вещество 0,00001 — 1,0

Вода Остальное

2. Состав по и. 1, отличающийся тем, что в качестве катионного поверхност50 но-активного вещества используют четвертичные соли аммония и соли жирных аминов, 1735574

Таблица 1

Вязкость, Па с

Состав

Вода

КПАВ

ХСВ

Название Количест1 Содержа- Количестние солеи, во г/л

Название Количество

Название Количество

Предла-. гаемый

1 П«1! 10

1 10

034 9949 18

0,34 99,49 24,0

0,5

0,5

ЛБАХ

0,01

0,01

ХКК

«I1

«I I

Известный

99,49 1,2

99,89 0,015

99,84 0,313

0,34

13,0

13,0

0,01

0,01

0,1

0 5

0,1

0,15

0>0001

0,0001

ЛБАХ

Известный

13,0 99,89 0,009

13,0 99)84 0,145

0 l,0,15!

0,01

0,01

11

Предлагаемый

99,498

99,495

0,520

13,0 0,0001

0,0001

13,0

13,0

ЛБАХ

0,002 .

0,005

0,5

0 5

Известный

10 П-l

0,446

99,498

99,495

13,0

13,0

0,002

0,005

0,5

0,5

ХКК

5,1

0,01

О, 01

98,99

98,99

13,0

13,0

0,0001

ЛБАХ

1,0

1, О

«и

13,0

13

120

ЛБАХ

ЛБАХ

П-1

17

« I I

13

БХК

18

Известный

GXK

БХК 0,02

ОХК 0,01

20,3

99,48

99,49

0,5

0,5

13

Предлагаемый

« I I

0,5

0,5

0,5

0,01 ГИПХ 0,005 !3

0 01 ЛБАХ 0,0001 13

0,0001 13

99,485 38,6

99,49 55,0

99,49 69,0

«! 1

ХКК

П" 2

О 01

l д-3

99,49 18,0

0,01

0,5

П-2

ХКК 0,01

99,49

21,5

G,5

П-3

ЛБАХ

1,0 240

1,2 240

0,5

0,5

35,6

30,0

98,49

98,29

П-1

0,01

0,01

27

Известный

99,49

99,49

99,49

240

0,5

0>5

0>5

О 01

0iC1

0,01

19,5

23,0

23,0

« ll

13

120

Предлагаемый

ll

0,01 ЛБАХ 0,0001 13

0,5

99,49

72,2

11

Il

Предлагаемый

12 «11

Известный

13

)I

Предлагаемый

23

Известный

24

Известный

Предла.-. гаемый

0,5

G,5

G,5

0,5

0 5

Содержание компонентов, мас.Ф

0,04

0,01

0,01

0,02

0,01

Gi0001

0,001

0,01

0,0001

0,0001

99,46

99,489

99,480

99,48

99,49

132

68

126

1О

1735574

OO >)O м Г

1Ч

° а.

>О

CO

"О

С) Ю ° 1О Ъ ОЪ

ОЪ о co co

1Ч CO

М СО Со СО

CO >О IA СО

СЧ

CO!

Ч

-т м

Ю

1Ч о оъ

Ъ>Ъ

Ю

1 о о

Л ОЪ с> о л.

CA

СО ОЪ

ЪО ъо е

ОЪ ОЪ

ОЪ ОЪ

ОЪ

ОЪ

OO "

ОЪ

ОЪ СГЪ

-4" ОЪ

О \ СО

ОЪ О Ъ

>УЪ О Ъ

-СО

ОЪ ОЪ

CA ОЪ

ОЪ ОЪ ъО

ОЪ ОЪ

ОЪ ОЪ

CA ОЪ ОЪ ъо ъо >О

° Ь

ОЪ ОЪ ОЪ

ОЪ ОЪ ОЪ

C) м

С) м т м

Ю.Д м

Ю м

>D м

-). м

С) С> !

C)

И !

С>

С)

C)

С>

> О о о о о о о ь

CD о о о

ЪЮ !

C) Ф

Ю

С>

Ю

Ю

С>

Ю

Ю

Ю х с

1х с

I— х

6

Ю

С>

»

Ю

Ю о

Ю о о о о

Ю

C)

C)

C) C) >

C)

Ю

Ю

C) о о о о о о о .о

Ю

>А

lA

>> Ъ

Ю м

IA

1) м м

C> D м м о о м

Ю м

>Я

X

Э

1. е с

С(.

Э а Оъ с

>S

Б

Э

e с

Ф с с

Э

Q. » с

>Х

2i

Э

П)

L с

CC

Э

О.

C CO

>S .>> т

6 с а

1Ч

>S

Z

1v

Э

Ф

») ъо

>т т>

lО

Э е я м

>Е ь

1и

Э

Ф

C>) C>

>S з

).

Э

Ф

S:Л

>Х

Ф

Э

Ф

Ф

>С

55! 1 !

Ч 1 1

1 1 дР 1

Ф 1

1 1

I О I ! I-... 1

S ,с, 1

1 1

О I (a 1

") ae I

1. С: 1

II I

1 1

-v 1

I Ф ° . I

1 л. е 1 с 1

1 1 1 л 1

1 I- Ф I е 1- I а л 1

Э С 1 с о 1 х I

I Э ФС) I

I- ао 1

1 I

1 1 1

I 1 1 1

1 1 )- 1 о 1

1 1 1 Э, 1

1 1 1 т 1

1 I 1 S 1

I 1 I С. 1

1 I 1 О О 1

1 1 1 Y CO 1

1 I I 1

>r

I 1 I 1 Э 1

1 е 1 е Ñ 1 с! ко о) ао

1 I CO 1 Э l

1 1 I С Э С 1

1 1 1 С Х Л 1

Z О

1 1 1 1 1

1 1 1 I- 1

v 1

1 1 1 Э 1 т 1

1 1 1 S I с 1 о с

1 I 1 Y Ф 1

1 ° 1 1 1

1 V 1 Ю 1 Э 1

I e 1 CC 1 S I с 1

1 1 Y 1 е I

1 1 1 Ф I

1 Ф I I I>) 1

1 î 1 1 е

1 1- 1 I 1

1 Z 1 1

1 Э I 1

1 О 1 1

С 1

1 X 1 1

1 О 1 1

I V 1 1

1 1 1

e1х 1

S 1

Z 1

I % 1 1

1 О. I 1

1 Э 1 1

1 If 1 1

1 О 1 1 I

О)С I

I 1

1 1

1 1

1 . 1.

1 1

1 1

1 1

1 I

1 1

1 1

I 1

I Ф I

1 е 1

1 l- 1 о 1

О 1

1 1-Э 1 д. .> о м М М >Ъ м о о о оъ»

СО 1

I м

CO 1

1

1 м

I

ОЪ 1

ОЪ

1

1!

C> I

ОЪ 1

1

С0 1

OO 1

ОЪ 1

1

I

О 1

>Ч 1

1

I

1 о

I о

1

1 х с

S: 1

l 1

I

» 1 о

1 о

1

1 о

1

1

>Я . 1

X 1

Э I е 1

e I с I

С 1

Q 1

aI 1 с