Состав для вытеснения нефти из пласта

 

СОСТАВ ДЛЯ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПЛАСТА, содержащий ксантановый биополимер при использовании бактерии рода Xanthomonas, о т лича , ющийся тем, что, с целью улучшения фильтрационных свойств состава, он дополнительно содержит алифатические -гидроксикислоты или их соли, содержащие 2-7 атомов углерода, или алифатические и ароматические / -кетокислоты или их соли, или /J -дикетоны, содержащие 4-9 атомов углерода, или 2-4-пироны, содержащие гидроксильную группу в об -положении к карбонатной группе и содержащие 5 или 6 атомов углерода при следующем соотношении компонентов, 10 г: ксантановый биополимер при использовании бактерий рода Xanthomonas 100, алифатические Л -гидроксикислоты или их соли, содержащие 2-7 атомов углерода, или алифатические и ароматические /i -кетокислоты или их соли, или ji -дикетоны, содержащие (Л 4-9 атомов углерода, или 2-4-пирона, содержащие гидроксильную группу в et-положении к карбонильной группе и содержание 5 или 6 атомов углерода 1,0-1000.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYEillHH 4(511 Е 21 В 43/22

ОЛИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

И IlATEHTY (21) 3480537/ 22-03 (22) 19.08.82 (31) 294593 (32) 20..08.81 (33) США (46) 15.06.85. Бюл. H- 22 (72) Джеймс Уолтер Миллер и Брис Юджин Тейт (ClllA) (71) Пфайзер ИНК (CIIIA) (53) 622. 276. 43 (088. 8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

lM ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (56). 1. Патент СБА У 4119546, кл. 252-855, опублик. 1978. с (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПЛАСТА, содержащий ксантановый биополимср при использовании бактерии рода Xanthomonas, о тл и ч а,ю шийся тем, что, с целью улучшения фильтрационных свойств состава, он дополнительно содержит алифатические oL -гидроксиФ кислоты или их соли, содержащие

2-7 атомов углерода, или алифатические и ароматические Р -кетокислоты или их соли, или / -дикетоны, содержащие 4-9 атомов углерода, или

2-4-пироны, содержащие гидроксильную группу в ос -положении к карбонатной группе и содержащие 5 или 6 атомов углерода при слепующем соотношении компонентов, 10 г: ксантановый биополимер при использовании бактерий рода Xanthomonas 100, алифатические а6 -гидроксикислоты или их соли, содержащие 2-7 атомов углерода, или алифатические и ароматические Д -кетокислоты или их соли, ипи /3 -дикетоны, содержащие

4-9 атомов углерода, или 2-4-пирона, содержащие гидроксильную группу в ес-положении к карбонильной группе и содержание 5 или 6 атомов углерода 1, 0-1000.

116 2375

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для вытеснения нефти иэ пласта.

Известен состав для вытеснения нефти иэ пласта, содержащий ксантановый биополимер (1) .

Недостаток указанного состава невысокие фильтрационные свойства.

Цель изобретения — улучшение филь- 10 трационных свойств состава.

Укаэанная цель достигается тем, что состав для вытеснения нефти из пласта, содержащий ксантановый биополимер при использовании бак- 5 терий, рода. Xanthomonas, дополнительно содержит алифатические

М-гидроксикислоты или их соли, содержащие 2-7 атомов углерода, иля алифатические и ароматические 1 -ке- 20 токислоты или их соли, или Р -дикетоны, содержащие 4-9 атомов углерода, или 2-4-пироны, содержащие гидроксильную группу в †.положении к карбонатной группе и содержащие 5 2S или 6 атомов углерода при следующем

-6 соотношении компонентов, 10 г: ксантановый биополимер при использовании бактерий рода Xanthomonas 100, алифатические сс -гидроксикислоты ЗО или их соли, содержащие 2-7 атомов углерода, или алифатические и ароматические Р -кетокислоты или их

cîëè или f3 -дикетоны, содержащие

4-9 атомов углерода, или 2-4-пирона, содержащие гидроксильную группу в е4 -положении к карбонильнои группе и содержащие 5 или 6 атомов углерода 1,0-1000.

Предпочтителен раствор, в котором 46 хелатирующий агент представляет собой алифатическую ot.- гидроксикислоту, имеющую 2-7 атомов углерода, особенно предпочтительна лимонная кислота. Предпочтителен раствор, в котором хелатирующий агент используется в количестве 1,0-1000 млн раствора в целом, причем в растворе ксантаноэый биополимер представлен в виде ферментационного бульона, .содержащего клетки микроорганизма, принадлежащего к роду Xanthomonas.

Активные хелатирующие агенты идентифицируются методом отбора с использованием воды, содержащей И

Са (+2), в качестве критерия активности применен принцип улучшения фальтруемости через миллипорные фильтры размером 1,2 мкм, предполагающий, что данный анализ определяет также эффективность регулирования и других щелочноэемельных катионов Mg(+2), Sr (+2) и Ва (+2), а также Fe (+3).

Общая методика испытаний может быть сформулирована следующим образом.

Синтетические испытательные минерализованные растворы. Растворы

1-V получают с использованием дистиллированной воды. Растворы фильтруют через мембраны размером 0,2 мкм до употребления для удаления микроорганизмов или других частиц.

Подготовка раствора. Базовый раствор с содержанием ксантана

-(5000 млн, подготовленный с использованием испытательного минерализованного раствора, подвергают воздействию сдвиговых деформаций при напряжении 50 В в смесителе Уоринга, установленном на максимальную скорость. Затем раствор разбавляют до

500 млн испытательным минерализованным раствором и подвергают сдвиг овой деформации в течение 1 мин при напряжении 50 В.

Испытание на определение коэффициента фильтрации (анализ вязкости).

:Используется для определения пригод ности ксантановых растворов для эакачивания в пласт. 1 л испытательного ксантанового раствора фильтруют через миллипорные мембраны размером 5 или 1,2 мкм под давлением

40 фунт/дюйм (2,S1 кгс/см ).

Коэффициент фильтрации определяется следующим образом:

troop мл

" о м

tqyp мл где t — время течения (с) определенного объема (мл) фильтрата, который собирают в градуированном цилиндре на 1000 мл. Для моделирования нефтеносных пластов с высокой и умеренной пористостью используются миллипорные фильтры размером 5 и 1,2 мкм соответственно. Поскольку испытуемый раствор обеспечивает постепенное улучшение пригодности для закачивания в пласт после обработки хелатирующим агентом, коэффициент фильтрации снижается, приближается к 1.

Типы ксантанов и хелатирующие агенты при использовании указанным

162375

R =

2S

35

50 образом проявляют улучшенную фильтруемость, определенную следующим образом: коэффициент фильтрации с хелатирувщим агентом

Ю коэффициент фильтрации без хелатирующего агента где R 4 0,7 — значительное улучшение;

0,7

R 1,0 - отсутствие улучшения, Если нет иных укаэайий, содержание ксантана приведено на основании анализа вязкости: 500 млн ксантановый раствор, приготовлен" ный при полном содержании соли

500 млн (9:1 NaC1/ÑàC1), обеспечивает вязкость, равную 10 сПз на вискозиметре Брукфилда при

6 об/мин, при комнатной температуре.

Многократная обработка бульона лимонной кислотой с последующим добавлением лимонной кислоты к разбавленным растворам может приводить к еще большему усилению фильтруемости, особенно в случае данного минерализованного раствора, .имеющего рН 7, и в растворах, содержащих Ре (+3).

Подходящую ферментационную среду инокулируют микроорганизмом рода

Xanthomonas. Инокулируемой средой мо:лет быть дрожже-сусловый бульон: или среда, содержащая сырую глюкозу, фосфаты натрия и калия, сульфат магния и любой из множества органических источников азота, таких как ферментный отвар соевых бобов или казенка. После аэробной пропагации в течение 30 ч при о

28 С аликвотное количество переносят в ферментор для инокуляции второй стадии.

В питательной. среде присутствует подходящий углевод при концентрации

1 — 5 вес.Ж. Такие углеводы включают; например, глюкозу, сахарозу, мальтоэу, фруктозу, лактозу, переработайные инверсные свекольные мелассы, инверсный сахар, высококачественный фильтрованный разбавленный крахмал .или смеси этих углеводов. Предпочтительными углеводами являются

4 глюкоза, мальтоза, фруктоза, фильтро ванные гидролиэаты краэмала или их смеси.

Неорганический азот присутствует в питательной среде в концентрации

0,02-35 вес.Х, предпочтительно

0,07-0,25 вес.7.. Предпочтительным источником азота является неорганический нитрат: возможно использование нитрата аммония в концентрации 1 г/л, нитрата натрия в концентрации 2 г/л или нитрата калия в концентрации 2,4 г/л. Предпочтительный источник азота как в этой среде, так и в продуктивной является неорганическим. Однако возможно использование органических источников азота, хотя они усиливают образование крупных клеток бактерий Xant-

homonas, при условии, что выдерживается общее требование отсутствия

Heрастворимых материалов с размером частиц около 3 мкм.

Магний в виде MgSO 7Н О или горькой соли в количестве О, 1

1,0 r/л добавляют вместе со следовыми количествами ионов марганца и железа. Добавляют хелатирующий агент, такой как этилендиаминтетрауксусная кислота или предпочтительно лимонная кислота, способствующий росту кислоты цикла Кребса, и секвестирующий агент (связывающий ион металла хелатной связью) для возможных ионов кальция.

Для буферирования среды при рН 5,9-8,5 (предпочтительно 6,0-7,5) добавляют достаточное количество моно- и дикалийфосфатов. После проведения аэробной пропагации в течение 20-40 ч при 24-34 С .(предпочтительно 28-30 С) аликвотное количество переносят в ферментор, содержащий продуктивную среду.

Продуктивная среда аналогична по составу указанной инокуляционной среде второй стадии с тем исключением; что вместо фосфатов калия предпочтительно используют фосфаты натрия ввиду меньшей стоимости

,цля повышения выхода ксантана добавляют небольшое количество кальция в виде соли, такой как хлорид кальция или нитрат кальция или его окись, например известь. Количество добавляемого кальция зависит от количества кальция, присутствующего в воде, используемой для

I)62375 доводки среды, используемого источ- ника азота, видов и штаммов микроорганизмов Xanthomonas. При использовании нитрата натрия или калия вместо нитрата аммония требуется S меньше кальция (приблизительно

27 млн ). Деионизованная вода, дис-! тиллированная вода или вода, содер(/ жащая меньше 20 млн кальция или других осаждаемых фосфатами катионов, 1© также может использоваться для доводки среды. Ионы кальция могут добавляться до требуемой концентрации. Роль ионов кальция в усилении выработки ксантана является весьма важной, но критическим факторЬм для данного способа является предотвращение осаждения излишних катионов кальция и других катионов в виде ° нерастворимых фосфатных солей. Это © достигается при необходимости путем добавления хелатирующего агента, такого как этилендиаминтетрауксусная кислота или другое подходящее соединение, в концентрации 1-20 ммопь предпочтительно 2-3 ммоль. рН ферментационной среды является довольно важным фактором для надлежащего роста бактерий рода

Xanthomonas. Предпочтительный 36 диапазон 6,0-7,5. Регулирование рН в этих пределах может быть достиг" нуто путем использования буферного соединения, такого как кислый динатрийфосфат. Этилендиамиитетраук- р сусную кислоту или другой подходящий хелатирующий агент такжь добавляют в буферном растворе, используемом для регулирования рН, для предотвращения осаждения ионов 4р кальция, введенных в воде, используемой для добавки среды, в виде нерастворимых солей кальция. рН предпочтительно регулируют во время ферментационного цикла путем добав- 4з пения раствора гидроокиси натрия или калия, что оказывает дополнитеЛьный положительный эффект снижения вязкости бульона без влияния на выход . ксантана и устраняет необходимость у хелатирования буферного раствора, Для достижения ускоренной ферментации необходимо располагать нужным количеством кислорода, доступного для растущей бактериальной культуры. Ферментационную среду аэрируют для обеспечения достаточного кислорода с достижением сульфитоокислитель-! ного числа в диапазоне 1, 5-3, 5 моль кислорода на литр в минуту. Сульфитоокислительное число представляет собой меру скорости отбора кислорода в ферменторе в используемых условиях перемешивания и аэрации.

Ферментацию проводят при температуре около 30 С до тех пор, пока бульон не приобретет концентрацию ксантана минимум 100 млн, предпочтительно минимум 1,07, более предпочтительно минимум 1,4Х (30-96 ч) .

Вязкость бульона как правило составляет минимум 4000 сПэ, предпочтительно около 7000 сПз.

Иикробные клетки желательно убивать путем добавления бактерицида, такого как формальдегид, глютаральдегид,. феном или замещенный фенол такой как крезол, гидроксибензол или.полигалогенированнйй фенол, ипи любой другой известный консервант.

Предпочтительным консервантом является формальдегид в концентрации

200-10000 мпн предпочтительно

1000-3000 мпн, который может быть добавлен в окончательному ферментационному бульону перед хранением или во время него..

Реализация, настоящего изобретения осуществляется при использовании различных видов бактерий рода Xanthomoпаз. Иллюстративные виды включают

Xanthomonas phasedi, Xanthomonas

maloacearum, Xanthomonas earotae, Xanthomonas begoniae, Xanthomonas

ineanae u Xanthomonas vesicatoria.

Предпочтительным видом является

ХапИюшопаз eampestris.

Примеры синуетических минерализованных вод нефтяных месторождений.

Раствор Y., высокоминерапизованный, жесткость — высокая, содержащий, мг/кг конечного раствора:

NaCl 64200

СаС1 5500

MgCls 6НгО 7230

НаНСОз 135

ВаС3.г 2"г0

Раствор Ц, слабоминерализованный, жесткость — умеренная, содержащий, мг/кг конечного раствора:

NaCl 200

Na S0 210

М8С1 6Н 0 800

СаЯО 2Н 0 2770

NaHC0 940

ll62375 8 улучюенной способностью к прокачиванию через мйллипорные Фильтры, 10

Тр блица

Опыт млн

Са (+2) -I млн

Коэффициент фильтра ции для

1,2мкм

Времятечения

1000 мл с лимон» ной кисло ты

1 1000

2 1000 1000

2,03 93

1,45 98

С использованием этих обработанных цитратами минерализованных растворов s смесителе Уоринга получают испытательные растворы, содержащие 500 млн ксантана ("Флокои

Биополимер"), с последующим регулированиеи рН до 6-7 с помощью

1 н. NaOH или НС. Затем измеряют вязкость по Брукфилду при 6 об/иин с применением переходника UL коэффициент фильтрации на фильтре

1,2 мкм определяют с использованием

1 л фильтрата под давлением

40 фунт/дюйм (2,81 кг/см ). Ниже приведены конкретные материалы с

7

PacTBop lll, умеренноминерализованный, жесткость — умеренная содержащий, мг/кг конечного раствора:

NaCl 6849

СаС1 386

MgC1 - 6H O 640

И8804 7Н О 14.

Ы аНСО, 232

ВаС1 . 2Н О 13

Раствор IV, слабоминералиэованный, жесткость — умеренная, содер-! жащий, мг/кг конечного раствора:

СаЯО, 2Н О 596

Идяо4 7Н о 558

СаС1, . 114

NaHCO 292

Раствор V, слабоминералиэованный, жесткость — умеренная, содержащий, мг/кг конечного раствора:

СаС1 1785

Nag $0ф 1933

NaHCO 941 . И SO 7Н,О 97,6

Пример 1. Обработка лимонной кислотой разбавленных ксантановых растворов, содержащих

Са (+2) .

Дигидрат тринатрийцитрата добавляют к разбавленному минералиэованному раствору, состоящему из

500 млн NaC$, содержащего

2770 мля СаС (1000 млн Са ).

Хелатирующий агент добавляют с обеспечением концентраций, эквивалентных 1000, 3000 и 5000 илн 1лимонной кислоты, т.е. концентрацию

1000 млн= лимонной кислоты (ИИ -192) получают добавлением 1531 млн дигидр та тринатрийцитрата (ИИ-294) -..å. обладающие значительной активностью: коэффициент фильтрации с хелатирующим агентом т — — ----- — ------------- (0 7 коэффициент Фильтрации без хелатирующего агента ограниченная активность: 0,7 < R <1,0; отсутствие активности: К 1,0

FR m когда ñ 1 000 мл фильтрата собирают на протяжении 600 с.

Влияние цитратной обработки на Фильтруемость: Са(+2)

500 млн ксантана в

500 илн NaCl

3 .1000 3000 1,27 51

4 1000 5000 1, 13 55

Ф

Добавлено в виде дигидрата триl5 . натрийцитрата .

Пример 2. Цитратная обработка разбавленньж ксантановых растворов, содержащих Fe(+3).

Испытательные растворы подготавливают и анализируют по методике примера 1, заменяя Са (+2) на катион

Fe (+3). РеС -6Н О добавляют к раз.бавленному минерализованному раствору 500 млн NaCl с обеспечением уровней содержания Fe (+3) 1,2;

5, 10 и 100 мпн

1162375

Таблица 2

При отсутствии цитратной обработки наблюдается осаждение комп-1 лексов железа и растворов 500 млн ксантана, содержащих 100 мл Fe (+3)

Добавление 135 млн лимонной кислоты (в виде дигидрата тринатрийцитрата). к минерализованному раствору предотвращает осаждение железа и восстанавливает фильтруемость через миллнпорные фильтры (опыт 6, табл. 2 ).

Влияние цитратной обработки на

-! фильтруемость: Fe (+3) 500 млн ксантана в 500 млн NaC1

1,17 68 с

П р и и е р 3. Цнтратная обработка разбавленных ксантановых растворов, содержащих МВ, (+2), Sr (+2) и Ва (+2) .

1,17

73 с

150 мл/600 с

4 5 50 мл/600 с

5 10 5 1,23 41 с

Испытательные растворы подготавливают и анализируют по методике примера 1 с заменой катионов на катионы Mg (+2), Sr (+2) и Ва (+?).

6 100 135 1,23 58 с М С1 6Н О, SrC1 ° 6Н О и ВаС 1 2Н О добавляют к разбавленному мине— рализованному раствору (500 млн

NaC1 ), с достижением уровней со держания Mg . (+2) и Ва (+2), составляющих соответственно 100— 1000 млн, 1500 млн и 1500

-1 млн.

Таблица 3

Влияние цитратной обработки на фильтруемость:

Мя (+2), Sr (+2) и Ва (+2) 500 млн ксантана и 500 млн NaC1 Добавлено в виде дигидрата тринатрийцитрата.

" Для получения величины коэффициента фильтрации необходим 1 л фильтрата. Если за 600 с 1 л собрать не удается, опыт прекращают и записывают собранный объем.

l мпн катиона .

-1 млн лимонной кислоты

Время течения

1000 мл, с

Коэффициент фильтрации, фильтр 1,2 мкм

Катион

Опыт

1,79

М8 (+г) 100

Mg (+2) 100

1, 19

100

350 мл/600

Mg, (+2) 1000

Mg (+2) 1000

Mg (+2) 1000

Sr (+2) 1500

250

9,52

1000

1,44

3000

1,66

1., 43

1500

Sr (+2) 1500

Ва (+2) 1500

1,59

113

1,21

1500

Ва (+2) 1500

Добавлено в виде дигидрата тринат ийцитрата;

" раствор забивает фильтровальную мембрану. (120 мл) I

1

11

lI

1

3

5,0!

1,0 (270 мл) (600 мл) 2,1

7 0

Бульон

Раствор

5,0

5,0

1,2

1ь2

1 2

486

1000

145

1

1000

Бульон

Раствор

379

Ф 1

Ксантановыи бульон; количество добавленного хелатирующего агента указано в пересчете на лимонную кислоту; фактически добавлено в виде дигидрата

I тринатрийцитрата

М Ф -I

В окончательном ксантановом (500 млн ) растворе ф%

Бульон — цитрат добавлен в бульон; Раствор — цитрат добавлен в разбавленный ксантановый раствор

1 л.фильтрата нужен для получения величины коэффициента фильтрации. Если набрать 1 л за 600 с не удается, опыт прекращают и указывают собранный объем

ЗН1+М+

Время течения 1 л фильтрата.

11 1162375

Пример 4. Питратная обработ- лимонной кислоты (добавленной в виде по мека неразбавленного ксантанового мине- дигидрата тринатрийцитрата), по м.. рализонанного раствора. тодике примера . р и е а 1. Н всех испытатель1,45 г дигидрата тринатрийцитра- ., ных растворов 6-7.. Вязкость но Брукта в 20 мл дистиллированной воды филду измеряют для всех испытательдобавляют к 18900 г ксантанового ми- ных образцов при 6 об/мин, используя нерализованного раствора с дости- переходник п. (10 сПз), коэфф коэффициент жением эквивалентной концентрации ли- фильтрации для фильтров 5 или 1, 2 мкм монной кислоты, равной 50 мпн-, т.е. определяют на 1 л фильтрата под давконцентрацию лимонной кислоты 50 млн fg лением 40 фунт/дюйм (2,81 кг/см ). получают добавлением 77 млн дигид- Табл. 4 иллюстрирует резкое улучрата ата тринатрийцитрата. Обработанный шение миллипорной фильтруемости цитратом ксантановый образец в по- в случае, когда минерализованный лиэтиленовой емкости на 5 галлонов раствор обработан цитратом. Добавзатем интенсивно перемешивают во вра" !g ление 50 млн лимоннокислотного эквищающемся встряхивателе в течение валента к минерализованному раство-1

1 ч для обеспе!ения надлежащего сме- ру (1 мпн в окончательном испытательном растворе) обеспечивает сущеИспользуя смеситель, испытатель- ственно большее улучшение фильтруеные ксантановые растворы (500 мпн ) 2б мости, чем добавление даже большего получают с применением указанной количества (уровень содержания

-1 общей методики испытаний, используя 1000 мпн ) к ксантановому раствору обработанный цитратом минерализо" после разбавления минерализованного ванный раствор для растворов 1 и 11. раствора. Некоторое усиление фильКсантановые растворы (500 млн ) gg труемости ожидается для обработки

-! подготавливают также с использова- - минерализованного раствора цитратанием не обработанного цитратами ми при уровнях содержания не менее

-1 минерализованного раствора для 10 млн (0,2 мпн в окончательном растворов и ll содержащих 1000 млн- растворе).

Э

Таблица /

Фильтруемость ксантановых растворов (500 млн ) влияние момента добавления лимонной кислоты

Таблица 5

Ь

Фильтруемость ксантановых (500 млн ) растворов— влияние цитратной обработки разбавленных растворов и бульона

Ф 41

820 мл/600 с

О.

О!

Пример 5. Цитратная обработка бульона: поддержание фильтруемости.

Во многих случаях цитратная обработка ксантанового бульона более эффективна, чем обработка разбавленных растворов, с точки зрения ста" билизации и поддержания хорошей фильтруемости во времени. Ксантановы бульон обрабатывают цитратом по методике примера 4. Используя этот бульон, 4 образца по 1100 г ксантановых растворов (500 мин ) в минерализованном растворе III подготавливают и анализируют по методике примера 1 4 образца по 1100 r используя необработанный цитратом бульон, также подготавливают в минерализованном растворе 11(, содержашем 100 млн лимонной кислоты (добавленной в виде дигидрата тринатрийцитратa) каждый испытатель ный раствор (1100 r) стабилизируют

50 мпн биоцида Третолит КС-215 (5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-он) для подавления роста микроорганизмов и хранят в укупоренных 1200 мл бутыйках из коричневого стекла.

Коэффициенты фильтрации на фильтре

1,2 мкм получают на 0,7, 14 и 21 сут.

Цитратная обработка бульона (1 млн . в окончательном испытательном растворе) более эффективна с точ ки зрения поддержания хорошей пригод ности к эакачиванию, чем обработка . разбавленных растворов даже с более высокими уровнями содержания лимонно

1162375 14 кислоты (100 мпн ) . В случае обработки бульона фильтруемость на миллипорном фильтре 1,2 мкм сокра— няется на протяжении всего 21-дневного исследования на стабильность. .Закупорка фильтровых мембран происхоI дит спустя 7 дней в случае обработки разбавпенных растворов цитратами. и Прн отсутствии обработки цитрата бульона или разбавленного раствора закупорка происходит в первый же день.

Пример 6. Цитратная обработка бульона и разбавленного раст1 вора

По методике примера 5 ксантановые испытательные растворы

«1 (500 мпн ) в минерализованном растворе . Ч подготавливают с использованием обработанного цитратами бульона с.добавленной к-минерализованному раствору лймонной кислотой (50 и 100 мпн ) и без добавления. Каждый испытательный раствор стабилизируют 50 млн. биоцида Тре"

-( толит ХС-215 и хранят в укупоренных бутылках из коричневого стекла. КоэфФициенты Фильтрации (1,2 мкм) определяют в О и 1 сут.

В табл. 5 показано, что обработка цитратом, бульона и разбавленного раствора ведет к резкому усилению Фильтруемости. Данные определяют в 1 день для того, чтобы показать, что цитратная обработка бульона и разбавленного раствора также сохраняет хорошую Фильтруемость.

1162375

Продолжение табл,5 I

1,70

100

620 мл/600 с

1-й

IV

1,60

1-й

1,55

100

% 1

Добавлено к окончательному ксантановому (500 млн ) раствору

Ф% -1

Бульон содержит 50 млн лимонной кислоты

1 л фильтрата нужен для получения величины коэффициента фильтрации.

Если 1 л набрать не удается за 600 с, опыт прекращают и указывают собранный объем %в+

Время течения 1 л фильтрата "рН минералиэованного раствора 7,8, Согласно приведенному в примере 1 определению « -гидроксикислоты с

2-6 атомами углерода, приведенные в табл. 6, являются активными хелати..рующими агентами. C -гидроксикислоты с 7 атомами углерода не испытывау) лисby EIo предположительнО Они обладают активностью по аналогии с хелатирующими агентами, имеющими

6 атомов углерода.

Пример 7. Цитратная обработка бульона после длительного хранения при комнатной температуре.

19000 r обработанного и не обработанного цитратами (по методике примера 4) ксантанового бульона хранят в укупоренных полиэтиленовых емкостях на.5 галлонов при комнатной температуре. Каждый образец бульона содержит 3000-4000 млн формальдегида в качестве биоцида. Используя обобщенные методики испытаний, ксантановые испытательные

-f растворы (500 млн ) в минералиэованном растворе (500 млн, 9г1

NaC/ÑàÑ1 ) подготавливают и анализируют спустя 0-11 мес хранения. Обработанный цитратом ксантановый бульон может храниться в течение минимум 11 мес без явного ухудшения фильтруемости. Спустя 4 мес наблюдается ухудшение фильтруемости не обработанного цитратом ксантанового бульона. Цитратная обработка ксантанового бульона способствует .сохранению фильтруемости эа счет хелатирования следов железа

Э и других многовалентных катионов

s бульоне, препятствуя тем самым сшиванию ксантанового биополиме30 ра и/или клеток.

П р н м е р 8.® -Гидроксикислоты: обработка разбавленных ксантановых растворов, содержащих Са (+2).

Испытательные растворы подго, тавливают н анализируют по методике примера 1, заменяя лимонную кислоту на< -гидроксикислотные хелатирующие агенты. Хелатирующие агенты вводят в виде органических кислот или их натриевых солей с достижением концентрации, эквивалентной

1000 млн органической кислоты.!!62375!

Таблица

Достоинства м -гидроксикислот с точки зрения фильтруемости: Са (+2) ксантан.500 мин!в

500 млн " NaC1 млн

Са (+2) млн

Хелатирующий агент

Опыт хелатирующего агента

1000

1 атс (контроль) 2, 7

2 Гликолевая кислота

1000

1,5

1000

0,56

3 Молочная кислота

1,4

1000

0,52

1000

4 Малоновая кислота

0 48

1,3

f000

1000

5 Винная

1000

0,48

1,3

1000 кислота

6 Лимонная кислота, 1,4

0,52

1000 1000

7 Изолимонная кислота

0 48

1000

1000

8 Глюконовая кислота

0,70

1000

1,9

1000

При рН 6-7, в действительности в виде натриевой соли

Партия миллипорного фильтра У НОД62402А-1 коэффициент фильтрации с хелатирующнм агентом

I коэффициент фильтрации без хелатирующего агента ксантановых растворов содержащих

Са (+2) (см. табл.1).

Пример 9. /3 -Дикарбонильные соединения. обработка разбавленных

Коэффициент фильтрации, фильтр 2 мкм™

Время течения

1000 мл, с

20!!62375

Таблица 7

Достоинства Д -дикарбонильных соединений с точки

-f зрения фильтруемости: Са (+2). ксантан 500 млн в 500 млн" NaCl

Время млн

Са (+2) млн 1

Коэффициент фильтрации, фильтр

1,2 мкм

Хелатнрующий агент

Опыт хелатитечения

1000 мл, с рующего агента

1 Ацетилацетон 1000 1000

0,48

2 отс (контроль)

1000

2,7

1

Партия миллипорного фильтра В НОД62402А-1.

Испытательные. растворы подготав-. лерода) и Р -дикетоны и Р -кетокарливают и анализируют по методике 25 боксилаты с 4-9 атомами углерода примера 1, но заменив лимонную кис- являются активными. лоту на р -дикарбонильные соединения. Пример 10, 3-(или 5-)Гидрок .

При проведении испытаний по ме- си-4-пироны: обработка разбавленных тодике примера 1 оказалось, что ксантановых растворов, содержащих ацетоуксусная кислота (4 атома yr- Ca (+2) (см. табл. 8).

Таблица 8

Достоинства 3-(или 5-) гидрокси-4-пиронов с точки зрения фильтруемости: Са (+2) ксантан

500 млн в 500 мпн NaCl млн млн хелати- Са (+2) Время течения

f000 мл, с

Коэффициент фильтрации фильтр

1,2 мкм

Хелатирующий агент

Опыт рующего агента

2,7

1 отс (контроль) 1000

2 Койевая,.кис1000 1000

0,95

1,6 лота

Партия миллипорного фильтра 11 НОД62402А-1.

Ф группу в положении 4 относительно карбонила, оказались активными при зЫ испытании по методике примера 1..

Пример 11. Цитратная обработка бульона и разбавленных растворов: исследования на кернах Береа.

Испытательные растворы подготавливают и анализируют IIo методике примера 1, заменив лимонную кислоту на гидроксипироны.

4- и 2-пироны, относимые к койевой кислоте и имеющие гидроксильную

RF =- Р Г /Р,Я

RRF = P0 / Р <)., Без цитратной обработки отс

Обработан отс цитратом

Обработан цитратом 1540

5,25 2,16

4,46 2,06

3,43 0,91

21

11623

Улучшенную пригодность ксантана вых растворов для закачивання в пласт наблюдают также на кернах Береа с использованием обработанного цитратами бульона при наличии 1540 млн дигидрата триматрийцитрата, добавленного к разбавленному раствору и при его отсутствии. В экспериментах на кернах определенные ниже коэффициент сопротивляемости раствора и 10 коэффициент остаточной сопротивляемости используют в качестве меры характеристик закачиваемости ксантанового раствора. При снижении коэффициента сопротивляемости улучшает- 1 ся показатель фильтруемос"ти (эакачиваемости) раствора..Методология . и подтверждающие данные приведены ниже.

Констановый бульон обрабатывают 2б цитратом по методике примера 4.

Используя этот. бульон, подготавливают 500 млн ксантановые растворы в минерализованном растворе V npu наличии 1 40 млн дигидрата три- Ж матрийцитрата и при его отсутствии, по методике примера 1. 500 мпн ксантановые испытательные растворы подготавливают также в минерализованном растворе V с использованием не обработанного цитратом бульона.

Испытание на кернах проводят при о Р комнатной температуре (74 F 23 С) с использованием песчаниковых кернов Береа диаметром 1 дюйм (2,5 см), S

Керны выбирают так, чтобы они имели проницаемость приблизительно 150 мД.

Проводят следующие стадии испытания на кернах.

Керн насыщают в вакууме подходящим минералиэованным раствором.

Минерализованный раствор эакачивают с постоянной скоростью продвижения (20 футов/сут 610 м/сут) через керн, пока не будет стабилизирована разность давлений, Р, на к ерне.

Ксантановый раствор закачивают в керн со скоростью 20 футов/сут (610 м/сут) в количестве 40 об.пор.

Измеряют падение давления, Р, после закачки 40 об,пор.

Минерализованный раствор закачивают в .керн со скоростью 20 футов/сут (610 м/сут), пока не будет стабилизи-55 рована разность давлений, Р>, На протяжении всей процедуры записывают зависимость разности дав-

75 лений ()T эакачаммогA обьем.k пор н ее используют для расчета коэффмпмемI тов сопротивляс.мое Tll согмасмс приведенным уравнениям где RF — коэффициент сопротивляемости раствора;

RRF †. коэффициент остаточной сопротивляемости, P — падение давления, начальное эаводнение минерализованным раствором (стадия 2);

P — падение давления, эаводнение полимеров (стадия 3), P — падение давления, конечное заводнение минералиэованиым раствором (стадия 4), 0 — скорость течения, начальное эаводнение минералиэованным раствором — скорость течения, полимерное эаводнение, ф — скорость течения, конечное эаводнение минерализованным раствором.

Результаты изучения на кернах представлены в табл. 9. Нетрудно видеть, что обработанные цитратами ксантановые растворы дают более низкие коэффициенты сопротивляемости, чем растворы, не подвергнутые обработке цитратами, что указывает на их лучшую закачиваемость.

Таблица 9

Влияние цитратной обработки:

% изучение на кернах

" Ксантановые (500 млн ) растворы

%4

В пересчете на дигидрат тринатрийцнтрата.

Составитель Н. Спасская

Техред А.Бабинец Корректор И. Зрдейи

Редактор О. Колесникова

Заказ 3978)57 . Тирам 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

23 ll6237S 24

Экономический эФфект достигается свойств соотава для вытеснения нефэа счет улучшения. фильтрационных . ти иэ пласта.