Состав для обработки призабойной зоны пласта

 

СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА, содержащий водные растворы соляной и уксусной кислот, отличающийся тем, что, с целью замедления скорости реакции состава с породой при одновременном повьпнении фильтруемости состава в условиях низкопроницаемых коллекторов с асфальтосмолопарафиновыми отложениями, он дополнительно содержит жидкие продукты пиролиза-смесь .конденсатов углеводородов Си выше при следующем соотношении ингредиентов, аб.%: Соляная кислота

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5 )4 Е 21 В 43/27

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9-67 конденсатов углеводородов С и выше

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3691288/22-03 (22) 13. 01. 84 (46) 30. 07.85. Бюл. У 28 (72) С . В. Якимов, П.И. Вжанинов, В.П. Шалимов, В.А. Опалев, В.С. Уголев, 10.А.Дулепов, В.Н.Вилисов и В.Ф.-О.Алескеров (71) Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622.245.43.5(088.8) (56) Амиян В.А., Уголев В.С. Физико-химические методы повышения производительности скважин. N.: Недра, 1970, с. 218-220.

Логинов Б.Г. Интенсификация добычи нефти методом кислотной обработки. Гостоптехиздат, 1951, с. 83-86. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА, содержащий водные растворы соляной и уксусной

„„Я0„„117012? А кислот, отличающийся тем, что, с целью замедления скорости реакции состава с породой при одновременном повышении филь труемости состава в условиях низкопроницаемых коллекторов с асфальтосмолопарафиновыми отложениями, он дополнительно содержит жидкие продукты пиролиза-смесь конденсатов углеводородов С и выше при следую5 щем соотношении ингредиентов, аб.7.:

Соляная кислота (20X-ная) 4-20

Уксусная кислота (98%-ная)

Жидкие продукты пиролиза — смесь

Таблица 1

Состав,об.Х

Опыт, У

Фазовое состояние

Устойчивость, во времени

Жидкие продукты пиролиза

20

Остальное ж-тв (осадок) ж-тв (осадок) ж-ж (эмульсия) 60

То же

5 мин

59

3 сут

67 и 1 1.701

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к составам для обработки призабойной эоны пласта, и предназначается для использования при проведении кислотных обработок скважин, продуктивные пласты которых сложены в основном карбонатными коллекторами.

Целью изобретения является замедление скорости реакции состава 1О с породой при одновременном новышении фильтруемости состава в,условиях низкопроницаемых коллекторов с асфальто-смолопарафиновыми. отложениями. 15

Благодаря тому, что состав содержит предлагаемые компоненты в указанном соотношении, обеспечивается его стабильность как во время приготовления, так и при его ис- 2р пользовании. Введение в смесь соляной и уксусной кислот, жидких продуктов пиролиэа приводит к снижению межфаэного поверхностного натяжения между составом и нефтью, что f5 в промысловых условиях способствует хорошей фильтруемости состава в нефтенасыщенную часть продуктивного пласта, которая в большинстве случаев является менее проницаемой, чем водонасыщенная. Кроме породы, состав растворяет асфальто-смолопарафиновые отложения.

Благодаря соотношению ингредиентов в предлагаемом составе появляет35 ся возможность регулировать скорость реакции состава с породой. Уксусная кислота в предлагаемом составе является "связующим звеном" между жидкими продуктами пиролиза и соляной кислотой, И изменение концентрации уксусной кислоты влияет на

Соляная Уксусная кислота .кислота (20Х-ная) (98Х-ная) 27 2 высвобождение или связывание соляной кислоты, содержание которой влияет на скорость реакции.

При приготовлении состава для обработки призабойной зоны пласта были использованы следующие вещества:

20Х-ная соляная кислота (ТУ.6-01"714-77), 98Х-ная уксусная кислота (ГОСТ 6 1-75) жидкие продукты пиролиза (ТУ 38-10285-77), представляющие собой смесь конденсатов углеводородов С и выше, получаемых на этиленовых установках при пиролизе углеводородных газов, бензинов и их смесей, жидкость темно-коричневого цвета со специфическим запахом, удельный вес 0,859 г/см, начало кипения 35 С, температура застывания — 25 С. о

Состав готовили следующим образой.

Сначала в делительную воронку вводили 70 мп жидких продуктов пиролиза, затем туда же приливали 10

10 мл 98Х-ной уксусной кислоты и

20 мп 20Х-ной соляной кислоты. Содержимое воронки тщательно перемешивали ручной мешалкой в течение 5 мин, получая предлагаемый состав.

Сначала в лабораторных условиях определяли фазовую устойчивость данного состава. Эти испытания были необходимы потому, что при смешении трех ингредиентов: соляной кислоты, уксусной кислоты и жидких продуктов пиролиза, входящих в предлагаемый состав, фазовая устойчивость у состава проявляется не всегда, а лишь при определенных соотношениях ингредиентов. При других значениях ингредиентов в составе образуется осадок.

В табл. 1 представлена фазовая устойчивость данного состава.

Фазовая устойчивость состава ж-ж (эмульсия) Неустойчивая

1170127

Продолжение табл 1 .

Сос ав,об.X

Опыт, Ф

Уксусная кислота (98X-ная) Жидкие продукты пиролиза

Фазовое состояние

Устойчивость во времени

Соляная кислота (20X-ная) 56

3 сут

5 сут

>7 сут

>7 сут

>7 сут

>7 сут

>7 сут

То же ж/гомогенная

10

То же

28

25

30!

Данные, приведенные в табл. 1, показывают, что состав, содержащий следующие ингредиенты, -об.7:

Соляная кислота (20Х"ная) 4-20

Уксусная кислота (98X-ная) 9-67

Жидкие продукты пиролиза Остальное 35 обладает фаэовой устойчивостью, т.е. является однородным по составу с высокой степенью устойчивости во времени (более 7 сут.). Укаэанные значения ингредиентов граничные,так 40 как увеличение ин значений, например, в большую сторону (см. опыты

У 1-3,.табл. 1) приводит к образованию состава с неустойчивым фазовым состоянием и к появлению осадка, и 45 использовайие такого состава в промысловых условиях может привести к закупориванию пор нефтяного пласта, состав содержащий ингредиенты мень1 ше указанных минимальных значений, 50 очень слабо растворяет породы ввиду малого содержания кислот и поэтому обработки таким составом неэффективны е

Далее в лабораторных условиях по 55 межфазному поверхностному натяжению судили о фильтруемости данного состава. Исследования по межфазноФаэовая устойчивость состава му поверхностному натяжению проводились на границах нефть — вода, состав — вода и смесь состава с нефтью— вода.

В качестве данного состава использовали состав, содержащий, об.7:

Соляная кислота (207.-ная) 20

Уксусная кислота (987-ная)

Жидкие продукты пиролиза Остальное

При исследовании использовали прибор — сталагмометр, состоящий из капилляра, соединенного со стеклянным шприцом объемом 1 мп, микрометра, электродвигателя ДСД-2-Л1 и стаканчика на 50 мп для испытуемой жидкости. Исследования проводили при комнатной температуре (20 С) следующим образом. На шприц, заполненный нефтью, насаживали изогнутый капилляр и опускали его в стаканчик, в который предварительно наливали 50 мп дистиллированной воды. Затем включили электродвигатель и с помощью микрометра через поршень медленно выдавливали из шприца нефть, которая формировалась на торце капилляра в виде капли и в определенный момент времени отрывалась от капилляра. Далее замеряли число делений лимба микрометра между двумя соседними отрывами капли от капилляра.

1170127

Продолжен

10:90

68, 05

43,18

69,86

Данный состав (6 3ч) 7

Нефть

Известный (прототип) Данный состав

С нефтью 0

Известный (прототип) 30

Таблица 2

Межфазное поверхностное натяжение

Исследуемый состав исследуемого соста-. ва на границе

Смеси данного состава с нефтью при соотношении данный состав: нефть, 7

С водой

43,62

46,89

47,84

54,96

90: 10

70: 30

50: 50

40:60

Причем такое измерение производили не менее 20 раз. После этого вычисляли среднюю величину межфазного поверхностного натяжения на гра- 5 нице нефть"вода по формуле где б. - межфазное поверхностное натяжение, — постоянная капилляра, и у„ - плотность воды и нефти,. †. среднее значение числа делений лимба микрометра при образовании одной капли нефти.

Определение межфазного поверхност« ного натяжения на границах других растворов проводилось аналогично.

Для получения сравнительных результатов проводили определение межфазного поверхностного натяжения на границе известного состава с нефтью.

Данные о межфазном поверхностном натяжении на границах нефть — вода, данный состав — вода, смесь данного

30 состава с нефтью — вода, а также на границе известный состав — нефть при-ведены в табл. 2.

Исходя из данных, приведенных в табл. 2, можно сделать следующие выводы. Поскольку поверхностное натяжение между составом и нефтью равно О, при закачке последнего в скважину он проникает в нефтенасыщенный пласт, так как поверхностное натяжение его на границе с водой достаточно велико (43,18 мН/м) в отличие от известного состава, у которого поверхностное натяжение с водой равно О, а с нефтью достаточно велико (30 мН/м).

В ходе лабораторных испытаний также определяли регулирование скорости взаимодействия состава с породой в зависимости от изменения соотношения компонентов.

Методика измерения скорости реак" ции заключалась в следующем. В делительную воронку на 250 мп вводили рассчитанные количества компонентов состава так, чтобы общий объем его равнялся 50 мл. Затем приливали 50 мл воды и вносили образец мрамора. Причем отношение площади образца мрамора к объему водной фазы сохранялось постоянным и составляло 4,3 мп/см . После этого через определенные промежутки времени из делительной воронки посредством крана отбирались пробы водной фазы (1 мп) для анализа на остаточную кислотность. Кислотность определяли титрованием

0,5 н. раствором едкого натра с индикатором фенолфталеином. Полученные данные для трех составов с переменным содержанием компонентов представлены в табл. 3.

1170127

Таблица 3

Остаточная кислотность, Ж, через мин

Ингредиенты,об.Ж

Опыт №

Жидкие

СоляУксусная продукты пиролиза ная кислота

240

120 180.5

60

360 420

300 кислота

Для данного состава

10 20 Осталь- 72,2 60,9 53,7 50,4 40,4 ное

335 250 162 8,1 1,1

15 35 То же 79," 70,1 66,8 65,8 58,3 53,7 47,0 40,1 32,2 24,9 (J

20 10 -" — 32,7 17,3 10,8 6,1 0,8 О

Для известного состава

20 5

50 0

П р и м е ч а н и е: Состав в опыте ¹ 2 полностью нейтрализовался через 24 ч.

Данные, приведенные в табл. 3, показывают, что данным составом можно регулировать скорость реакции от 2 (опыт № 3, табл. 3) до 7 и более часов (опыт ¹- 1 и 2, табл. 3).

Известный состав по сравнению с данным обладает большей (0,5 ч) и нерегулируемой скоростью взаимодействия с породой пласта.

Далее в лабораторных условиях определяли растворяющую способность данного состава по отношению к асфал . то-смолопарафиновым отложениям (АСПО).

Исследования проводили следующим

45 образом.

Брали нефтенасыщенный карбонатный керн цилиндрической формы диаметром 2,5 см и высотой 4 см.

Сначала на установке для исследования проницаемости керна УИПК-1И определяли первоначальную проницаемость исследуемого керна, которая была равна 10,4 мД. Затем через

55 указанный керн прокачивали 50 мп насыщенного раствора асфальто-смопопарафиновых отложений в нефти и вновь замеряли проницаемость керна, которая с 10,4 снизилась до 2,9 мД.

Далее через керн закольматированный асфальто-смолопарафиновыми отложениями, прокачивали 50 мл данного состава, содержащего 20 об.Х НС1, 10 об.7.

СН, СООН и 70 об,X жидких продуктов пиролиза (RIIII). После этого опреде- ляли проницаемость керна, которая стала равна 10,7 мЦ. Таким образом, после прокачивания через керн данного состава проницаемость керна не только восстановилась, но и превычила первоначальную. По-видимому, это произошло потому, что данный состав растворил полностью все асфальто-смолопарафиновые отложения, которые находились первоначально в керне, и те, которые были привнесены в керн во время опыта.

Для упрощения опытов в дальнейших исследованиях определяли растворимость только одного парафина в данном составе следующим образом.

Данный состав насыщали парафином при 120 С и затем рефрактометричес0 ким методом определяли растворимость парафина в составе.

Данные о растворимости парафина в данном составе приведены в табл.4.

Продолжение табл. 4

1170127

Таблица 4 вость фиX.

Состав, об.7

Раство римость 5 парафина,7

Соляная Уксусная. кислота кислота (20X-ная) (987-ная) Жидкие продукты пиролиза

40 13,2

20 15 9

Как следует из табл. 4, данный

10 состав xopomq растворяет парафин (13, 2-16, 27), что соответствует известным составам на углеводородной основе для удаления АСПО, например таким как. СНПХ 7р-2 и СНПХ 7Р— 1

15 (14-17X) .

Экономический эффект по отрасли

1 при этом составляет порядка 50 мпн.руб, в год.

15 Остальное . 15, 7

16,2

10 То же

20

14, 9

40

14,1

Заказ 4683/30 Тираж 540 Подписное

BHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Составитель И. Лопакова

Редактор Н. 1 !выдкая Техред А.Бабинец Корректо В. Гирняк