Композиционный состав для очистки шлейфов газовых скважин от воды и механических примесей и способ его формирования

Композиционный состав для очистки шлейфов газовых скважин от воды и механических примесей и способ его формирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к трубопроводному транспорту природного газа, и может быть использовано для очистки шлейфов газовых скважин от воды и механических примесей.

В процессе длительной эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин в шлейфах происходит накопление продуктов коррозии, механических примесей, а так же скопление пластовой жидкости в низинах, что увеличивает сопротивление движению продукции скважин и снижает эффективность их работы. Один из способов очистки трубопроводов основан на применении очистных гелеобразных поршней (ОГП).

Известен состав ОГП для очистки трубопровода и разделения сред (см. RU 2326747, кл. F17D 1/12, оп. 2008), содержащий полиакриламид, нефтепродукт, соль минеральной кислоты, соль поливалентного металла, порошкообразное производное формальдегида, хлорид аммония, нитрит натрия и воду.

Недостатком этого состава является содержание нефтепродукта, что в условиях газовых скважин недопустимо, а также наличие большого числа компонентов, что усложняет приготовление состава в промысловых условиях.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является вязкоупругий состав (см. RU 2272957, кл. F16L 58/00, опубл. 2006), включающий полиакриламид, водный раствор формальдегида и подкисленную минеральной кислотой воду.

Недостатком этого состава является использование минеральной кислоты, что приводит к изменению рН за счет расходования кислоты (требуемой в небольшом количестве) на взаимодействие с металлом оборудования.

Целью настоящего изобретения является предложение состава ОГП, обеспечивающего удовлетворительную воспроизводимость вязкоупругих свойств и технологичность его формирования.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что известный состав для образования гелеобразного поршня, содержащий полиакриламид, водный раствор формальдегида и подкисленную воду, согласно изобретению для подкисления воды вместо сильной минеральной кислоты содержит слабую органическую кислоту - лимонную, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

полиакриламид	4,0-6,0
формалин	5,0-15,0
кислота лимонная	1,9-2,3
вода	остальное

Для приготовления композиционного состава для очистки шлейфов газовых скважин от воды и механических примесей используются реагенты отечественного производства.

Полиакриламид (ПАА марки Praectol 2540) - мелкие бесцветные кристаллы, при растворении в воде сначала набухают, затем образуется однородная вязкая жидкость. Оптимальная концентрация 4,0-6,0 масс. %. При большей концентрации теряется технологичность за счет набора вязкости вплоть до потери текучести. При меньшей концентрации образование поршня требуемой реологии не происходит.

Формалин, товарный продукт - 40% водный раствор формальдегида, бесцветная жидкость с характерным резким запахом. Оптимальное сшивание геля достигается при содержании товарного формалина в гелевом составе 5,0-15,0 масс. %.

Образование гелевого поршня основано на химической реакции «сшивания» цепей полимера (в данном случае полиакриламид) в водном растворе с образованием пространственной (трехмерной) сетчатой структуры, что приводит к появлению у водного раствора полимера упругости и прочности. В качестве «сшивающих» реагентов применяются низкомолекулярные вещества, образующие химические связи одновременно с функциональными группами двух макромолекул (в данном случае формальдегид).

Полимер сшивается раствором формальдегида в кислой среде. Для подкисления предлагается слабая органическая кислота - лимонная. Применение лимонной кислоты позволяет достаточно легко регулировать кислотность среды (как слабая кислота она обеспечивает плавное изменение рН раствора по мере изменения ее концентрации). Выбор оптимальной концентрации лимонной кислоты и времени выдержки состава перед закачкой в шлейф для формирования поршня представлены в таблице 1.

Из представленных данных видно, что оптимальная концентрация лимонной кислоты 1,9-2,3%.

Способ формирования очистного гелеобразного поршня заключается в том, что в емкость с технической водой добавляют расчетное количество лимонной кислоты, затем в полученный раствор доливают 5-15% товарного формалина (40% водный раствор формальдегида), тщательно перемешивают и, не прекращая перемешивания, всыпают полиакриламид в количестве 4,0-6,0 масс. % конечного состава, выдерживают время, указанное в таблице, и затем закачивают в трубопровод, где в зависимости от температуры окружающей среды происходит процесс «сшивания» - формирования поршня. Указанное в таблице время имеет важное значение. Получаемый состав должен быть подвижным для возможности перекачки, но достаточно вязким, чтобы закачиваемый гель заполнял трубу по всему сечению, а не растекался по нижней ее части. Корректировка времени проводится каждый раз изготовлением пробного образца геля при температуре проведения очистных работ.

Предлагаемый состав прошел успешные промысловые испытания по очистке шлейфа скважины №5 Лебединского ГМ от воды и механических примесей.

Композиционный состав для очистки шлейфов газовых скважин от воды и механических примесей, содержащий полиакриламид, формалин и подкисленную воду, отличающийся тем, что для подкисления воды используют лимонную кислоту при следующих соотношениях компонентов, мас. %:

полиакриламид	4,0-6,0
формалин	5,0-15,0
кислота лимонная	1,9-2,3
вода	остальное