Состав для разрушения стойких водонефтяных высоковязких эмульсий

Состав для разрушения стойких водонефтяных высоковязких эмульсий

Реферат

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разрушения водонефтяных эмульсий, снижения нагрузок на глубинно-насосное оборудование, увеличения дебита скважин, уменьшения количества асфальто-смолопарафиновых отложений, а также в процессах подготовки нефти.

В процессе добычи нефти в скважине образуется полидисперсная эмульсия, состоящая из эмульсии двух типов: прямой - эмульсии воды в нефти, и обратной - эмульсии нефти в воде. В этой связи для наиболее полного обезвоживания нефти целесообразно разрушать как прямую, так и обратную эмульсии.

Известны способы разрушения водонефтяных эмульсий с использованием водорастворимых неионогенных ПАВ, например диссольвана 4411, сепарола и нефтерастворимых деэмульгаторов типа Дипроксаминов. (Д.Н.Левченко, Н.В.Бронштейн, А.Д.Худякова, Н.М.Николаева. Эмульсии нефти с водой и способы их разрушения. М., Химия, 1967, стр.155).

Недостатком данных деэмульгаторов является их растворимость в монофазе, в воде или нефти. Эффективность деэмульгаторов определяется значением поверхностного натяжения на межфазной границе вода - нефть, что обеспечивается подбором смесей ПАВ (химическим составом деэмульгатора) и концентрацией ПАВ на границе раздела фаз. В случае хорошей растворимости деэмульгатора основная его часть находится в растворяющей фазе в виде раствора и используется малоэффективно.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является композиция, содержащая неиногенный деэмульгатор - диссольван 4411, алкилбензолсульфонат «Сульфонол-40» и тетраборат натрия (патент SU 1416507, 15.08.1988). Недостатком данного состава является то, что он содержит только водорастворимый деэмульгатор диссольван 4411, водорастворимое ПАВ «Сульфонол-40» и тетраборат натрия. Эффективность действия данного состава определяется действием водорастворимых ПАВ и ионов трехвалентного бора, образующихся при диссоциации компонентов в воде и способствующих разрушению псевдоколлоидного раствора - эмульсии в соответствии с правилом Дюкло-Траубе. Все компоненты не обладают растворимостью в нефти, что снижает эффективность их действия.

В предлагаемом составе смесь нефте- и водорастворимых ПАВ используется для увеличения удельной поверхности с целью разрушения прямой и обратной эмульсий воды и нефти.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение деэмульгирующей способности смеси.

Поставленная задача решается тем, что состав для разрушения стойких водонефтяных высоковязких эмульсий содержит смесь водо- и нефтерастворимых деэмульгаторов в соотношении от 1:9 до 9:1.

При смешении нефте- и водорастворимых поверхностно-активных веществ, входящих в состав деэмульгаторов, возникает синергический эффект, усиливающий действие каждого из компонентов в отдельности. Такая смесь обеспечивает максимальную концентрацию активных веществ на границе раздела фаз (Левченко Д.Н. «Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения» стр.84), и, следовательно, значительно увеличивает эффективность действия комплексного реагента.

Способ был реализован в ОАО «Белкамнефть» следующим образом: в затрубное пространство скважины №306 Черновского месторождения нефти была произведена закачка 1 м³ 1% смеси водорастворимого деэмульгатора РИК-1 на основе низкомолекулярного сополимера окисей этилена и пропилена в метаноле (ТУ 2458-010-29660038-2000, производитель ЗАО «Напор», г.Казань) и нефтерастворимого деэмульгатора LML 4312 А на основе высокомолекулярного сополимера окисей этилена и пропилена в метаноле (ТУ 2458-008-12966446-2001, производитель ЗАО «Налко», г.Казань) при соотношении 1:1 в сточной соль-воде с плотностью 1,176 г/дм³. При приготовлении состава (смеси) деэмульгатор РИК-1 растворился в соль-воде без остатка. Деэмульгатор LML 4312 А образовал дисперсию желтого цвета.

До обработки в скважине с обводненностью 51% образовывалась высоковязкая эмульсия, о чем свидетельствовала овальность динамограммы (фиг.1). Максимальная нагрузка на головку балансира станка качалки СК-6 составляла 6460,1 кгс, минимальная (-629,5 кгс), что свидетельствовало о «зависании» штанг при их движении вниз. Использование соль-воды с плотностью, значительно превышающей плотность нефти, позволило обеспечить быструю доставку реагента в зону действия насоса, ускорить массообменные процессы. Положительное влияние обработки проявилось уже через 1,5 часа после введения состава в затрубное пространство (см. чертеж). Максимальная нагрузка на глубинно-насосное оборудование уменьшилась до 5272,6 кгс, минимальная нагрузка увеличилась до 778,8 кгс. Дебит скважины возрос с 23,1 м³/сут до 31,1 м³/сут.

В дальнейшем дозирование смеси деэмульгаторов на скважину 306 осуществлялось с помощью стационарного дозатора с электроприводом, обеспечивающим подачу 5 кг реагентов в сутки, что обеспечило стабильное снижение нагрузки. В настоящее время разработан технический регламент на применение состава (смеси деэмульгаторов) для постоянной дозировки с помощью дозаторов и разовой обработки скважин, осложненных высоковязкими эмульсиями. Общее количество обрабатываемых скважин превышает более 100 в месяц.

Выбор соотношения реагентов производился на основе результатов опытно-промысловых испытаний на скважине 306 Черновского месторождения. При этом эффективность действия деэмульгатора оценивалась по величине максимальных нагрузок на головку балансира, определяемых с помощью прибора «Микон-101». Эффект последействия после введения в затрубное пространство в виде 1% раствора в 1 м³ сточной соль-воды сохранялся, постепенно уменьшаясь, в течение 4 суток, после чего значения нагрузок практически возвращались к первоначальным. Для исключения влияния эффекта последействия реагентов заливку деэмульгатора в растворе с соль-водой в затрубное пространство производили через 7 суток. Результаты исследования приведены в таблице.

Из таблицы видно, что влияние чистых компонентов на величину максимальных нагрузок на головку балансира незначительно - нагрузки уменьшаются на 3,5-4,7 процента. Увеличение концентрации компонентов приводит к росту относительного процента снижения нагрузок. Максимальное снижение наблюдается при равном количестве компонентов, однако существенное относительное снижение нагрузки происходит уже при соотношении компонентов 1:9.

Таблица
Влияние соотношения деэмульгаторов РИК-1 и LML 4312A на величину нагрузки на головку балансира.
№№ п/п	Соотношение компонентов, % вес.	Максимальная нагрузка на головку балансира, кг	Относительное снижение нагрузки, %
РИК-1	LML 4312 А
1	0	100	6261	3,5
2	5	95	6203	4,4
3	10	90	5686	12,4
4	20	80	5451	16,0
5	30	70	5385	17,0
6	40	60	5329	17,9
7	50	50	5138	20,8
8	60	40	5272	18,8
9	70	30	5341	17,7
10	80	20	5496	15,3
11	90	10	5733	11,7
12	95	5	6121	5,7
13	100	0	6183	4,7
14	Контроль (без реагентов)	6490

Состав для разрушения стойких водонефтяных высоковязких эмульсий, содержащий смесь водорастворимого и нефтерастворимого деэмульгаторов, отличающийся тем, что он содержит нефтерастворимый деэмульгатор LML 4312A и водорастворимый деэмульгатор РИК-1 в соотношении от 1:9 до 9:1.