Состав для обработки высокотемпературных карбонатных коллекторов

Состав для обработки высокотемпературных карбонатных коллекторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

С целью снижения скорости реакции соляной кислоты с карбонатной породой при температурах до 120° и расширения ассортимента замедлителей, он в качестве замедлителя скорости реакции соляной кислоты с породой содержит концентрат низкомолекулярных карбоновых кислот (НМК), очищенный, получаемый путем переработки кислых жирных кислот методом азеотропной ректификации и последующей очисткой полученного продукта от высококипящих, легколетучих и окрашивающих компонентов , при следующем соотношении компонентов , мае. %: соляная кислота (в пересчете на содержание хлористого водорода), 0-20; концентрат НМК, очищенный 5-25; поверхностно-активное вещество неионогенного типа 0,1-0,2; ингибитор коррозии металла 0,3-1,5; вода - остальное. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4884416/03 (22) 22.10.90 (46) 15.04.93. Бюл. М 14 (71) Черниговское отделение Украинского научно-.исследовательского геологоразведочного института (72) Н.ВЛЦукин, О.И.Лукина, С.А.Клопотовская, С.А,Малютин, А.Н.Моргунов, В.ВкФесенко, В,А.Коробкин и.Г.Н.Кириченко (56) РД 39-1-442-80 Методическое руководство по освоению и повышению производительности скважин в карбонатных коллекторах.M., ВНИИ, 1980, с.39, табл. 4;2, п.3, Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт Миннефтепрома. (54) СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ

Предлагаемое изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, s частности, к области физико-химического воздействия на карбонатные коллекторы с целью увеличения притоков углеводородов других флюидов или увеличения приемистости нагнетательных скважин, а также может быть использовано и для других целей в горном деле.

Цель изобретения — снижение скорости реакции соляной кислоты с карбонатной породой при температурах до 120 С; применение более доступного и эффективного замедлителя (пассиватора) скорости реакции соляной кислоты с карбонатной породой; расширение ассортимента замедлителей, Ы, 1809019 А1 (57) С целью снижения скорости реакции соляной кислоты с карбонатной породой при температурах до 120 и расширения ассортимента замедлителей, он в качестве замедлителя скорости реакции соляной кислоты с породой содержит концентрат низкомолекулярных карбоновых кислот (НМК), очищенный, получаемый путем переработки кислых жирных кислот методом азеотропной ректификации и последующей очисткой полученного продукта от высококипящих, . легколетучих и окрашивающих компонентов, при следующем соотношении компонентов, мас. : соляная кислота (в пересчете на содержание хлористого водорода) 10-20; концентрат НМК, очищенный 5 25; поверхностно-активное вещество неионогенного типа 01-02; ингибитор коррозии металла

0,3-1,5; вода — остальное. 3 табл, Концентрат КМК (низкомолекулярные карбоновые кислоты) выпускается по ТУ

38,107121-84 Волгодонским и Шебекинским химзаводами, ПО иОмскнефтеоргсин- О© тез" и Надворнянским нефтеперегонным С» заводом в больших обьемах. Q

Концентрат НМК содержит более 65 Q кислот, фракции С>-С, в том числе: муравь- 4 иной — 23-28, уксусной — 28-33, пропи- сО оновой — 5-.9, масляной —;3 — 5 $, валериановой — 1;0-2.5®.

Для экспериментальной проверки предлагаемого состава было приготовлено пятнадцать рецептур кислотных растворов с различным содержанием ингредиентов (см. табл.1). Растворы готовили простйм смешиванием ингредиентов, 1809019

В экспериментальных составах испольэовали следующие химические вещества: соляную кислоту, выпускаемую по ГОСТ

14261 — 79; укСусную кислоту, ледяную по

ГОСТ 61 — 75; поверхностно-активные вещества; неонол марки АФ9 — 12, выпускаемый по ТУ-38-103625 — 87; дисолван — 4411 (импортный); ингибиторы коррозии; ХОСП-10, выпускаемый по ТУ 6 — 02 — 1089 — 77; НИИФОХ-Ç, выпускаемый по ТУ 1130320 — 98-89.

Оценку эффективности эамедлителей реакции соляной кислоты с карбонатной породой, используемых в прототипе и заявляемом составе, проводили по утвержденным методикам ЧО УкрНИГРИ в реакцйонных сосудах при температурах 96 и 120 С. В качестве эталонной карбонатной породы использовали белый мрамор, Скорость растворения мрамора определяли на цилиндрических образцах ф20х20, залитых свинцом в ампулы с одной открытой поверхностью (основанием цилиндра), Это позволило подде1ъ.ивать постоянство площади контакта реакционной смеси с породой.

Последовательность иссле, званий.

Предварительно высушенный пр. iO C до постоянной массы образец мрамор= с замеренной его массой и поверхностью, заливали свинцом, что создавало (после охлаждения свинца) надежную герметизацию закрытой поверхности от контакта с реакционным составом. Подготовленный образец помещали в сосуд с реакционным составом, подвешивая его над поверхностью жидкости и нагревали до заданной температуры. При этом во всех опытах поддерживали постоянство соотношения массы образца к объему реакционного состава в пределах 1;7 г/см .

После стабилизации температурного режима в течение 30 мин, вводили образец в реакционную смесь и фиксировали период времени от момента ввода образца в жидкость до окончания процесса реакции, т.е, его полного растворения. Зная площадь постоянного контакта образца с реакционным составом, его общую массу и время разложения образца, рассчитывали скорость растворения в гl(см мин).

Удельную растворяющую способность заявляемых составов оценивали на образцах мрамора кубической формы 15х15х15.

Для этого предварительно высушенный при температуре 110 С до постоянной массы образец подвешивали над поверхностью жидкости реакционного состава, нагревали . сосуд со всем его содержимым до температуры 96 С и после стабилизации заданной температуры в течение 30 мин вводили образец в реакционный состав, При этом во всех опытах соблюдалось условие стехиометрического избытка массы мрамора над реакционным составом. После затухания реакции оставшуюся часть образца промывали дистиллированной водой, просушива0 ли при 100 С до постоянной массы и определяли потерю массы. По разности потери массы образца мрамора, отнесенной к

10 объему использованного реакционного состава определяли удельную растворяющую способность реакционного состава в г/л.

Корроэионную активность заявляемых составов оценивали на плоских образцах

15 стали, изготовленных из натурных труб группы прочности Р 105, гравиметриче-, ским методом при температуре 96+ 2 С за

3 ч их экспонирования в соответствии с ГОСТ

9,502-82 с последующей оценкой по СТ

СЭВ 4815 — 84.

Результаты выполненной экспериментальной проверки заявляемого состава приведены в табл.2 и 3.

Как видно из экспериментальных дан25 ных при одинаковом содержании замедли-: теля скорость растворения мрамора при температуре 96 С в заявляемом составе снижается по сравнению с прототипом соответственно: на 2,4 ; 14,47 и 24,6 (см.

30 табл.2, рецептуры М 2 и М 5; М 3 и М 10;

М 4 и hL 14). При температуре 120 С при таких же концентрациях замедлителя скорость растворения мрамора в предлагаемом составе ниже, чем в прототипе на 58

35 (см. табл.3, рецеп ры М 3 и М 10). Соответственно и время нейтрализации заявляемого состава увеличивается на 22,2, 29,87 и

17,6 (см, табл.2).

При содержании замедлителя в предла40 гаемом составе в оптимальных количествах скорость растворения мрамора в нем снижается, по сравнению с прототипом, при температуре 96 С в 1,17 — 2,31 раза, а при температуре 120 С вЂ” в 1,72 — 2,83 раза (см.

45 табл.3, рецептуры М 7; М 10 и М 11).

Минимальная концентрация замедлителя в предлагаемом составе должна быть 5 мас.,ь, так как при меньшей концентрации положительный эффект становится неустой50 чивым(см. табл.2 и 3, рецептуры М2 и М5;

М 3 и М 5), а максимальная концентрация—

° 25 мас. (см. табл.2 и 3, рецептуры N. 4 и Q

15; МЗ и% 14).

В принятых границах концентрации за55 медлителя в предлагаемом составе достигается устойчивый положительный эффект по сравнению с прототипом, В принятых границах содержания в предлагаемом составе замедлителя от 5 до 25 мас, и соляной кислоты от 10 до 20 мас. достигается

1809019 удельная растворяющаяся способность его от 177,49 до 390,75 г/л (см, табл.2, рецептуры М 6 — М 14}, тогда как в прототипе (при содержании замедлителя от 3 до 5 мас.$ и . соляной кислоты 07 10 40 16 мас.Q) она составляет 164,83 —. 257,42 гlл (см. табл,2, рецептуры М2 и МЗ).

Корроэионная активность предлагаемого состава по отношению к трубной стали сопоставима с коррозионной активностью прототипа и легко регулируется изменением содержания в нем ингибитора коррозии (см. табл.2).

Положительным достоинством предлагаемого состава является отсутствие осадков, в продуктах реакции его с карбонатной породой, продукты реакции находятся в растворенном состоянии, что исключает закупорку порового пространства обрабатываемого коллектора.

Использование в народном хозяйстве предлагаемого состава позволит; — повысить эффективность кислотных обработок высокотемпературных коллекторов за счет существенного снижения скорости реакции кислоты с породой, что даст возможность закачивать в пласте протяженные дренажные каналы выщелачивания породы; — расширить ассортимент эффективных и доступных замедлителей.

К б

Формула изобретения

Состав для обработки высокотемпературных карбонатных коллекторов содержащий соляную кислоту, замедлитель

5 скорости реакции кислоты с породой, поверхностна-активное вещество неионогенного типа и ингибитор коррозии металла, . отличающийся тем, что, с целью снижения скорости реакции соляной кисло10 ты с карбонатной породой при температурах до 120 и расширения ассортимента замедлителей, он в качестве замедлителя скорости реакции соляной кислоты с породой содержит концентрат низкомолекуляр15 ных карбоновых кислот, очищенный, получаемый путем переработки кислых сточных вод производства синтетических жирных кислот методом азеотропной ректификации и последующей очистки получен-.

20 ного продукта от высококипящих, легколетучих и окрашивающих компонентов ректификацией при следующем соотношении ингредиентов, мас. :

Соляная кислота (в пересчете

25 на содержание хлористого водорода) 10-20;

Указанный концентрат низкомолекулярных карбоновых кислот 5 25;

30 Поверхностно-активное вещество неионогенного типа 0,1-0,2;

Ингибитор коррозии металла 0,3-1,5;

Вода Остальное.

1809019

Таблица 2

Результаты растворения мрамора при температуре 96+2 С, разработанным кислотными растворами

Технические показатели

Номер рецептуры раствора по Удельная растабл. 1 творяющая способность, г/л

Скорость растворения, гl(см мин) Время нейтрализации исходного раствора до 1,1 N,ìèí

Коррозионная активность раствора к трубной стали группы "Р" г/м ч

Таблица 3

Скорость растворения мрамора в различных кислотных растворах

Составитель Н.Щукин

Техред М. Моргентал

Корректор Г.Кос

Редактор

Заказ 1265 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

М1

hL2

ЬЬ3

М4

hh5

М6

ЬВ 7

hh8

М9

%10

%11

Q 12

ЛЬ 13

%14

ЬЬ 15

218,71

164,83

257,42

372,33

164,76

177,49

209,15

242,76

303,86

258,91

281,56

315,34

376,35

390,76

429,32

0,292

0,127

0,097

0,122

0,124

0,075

0,042

0,031

0,066

0,083

0,061.

0,053

0,088

0.092

0,130

36

54

94

66

78

93

144

122

132

139

153

147

179

14,2

6,8

21,7

39,6

9,9

6,3

8,8

8,4

10,6

20,5

21,3

18,9

17,4

32,8

46,4