Состав для подавления набухаемости глин при заводнении нефтяных пластов
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Цель изобретения - повышение степени подавления набухаемости глин с одновременным снижением коррозионной агрессивности водных растворов. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.ч: катионоактивный полимер 1-10, аммофос или нитроаммофос 10-30, пластовая вода хлоркальциевого типа остальное. При приготовлении состава аммофос или нитроаммофос в количестве 10-30 мас.ч. помещают в реактор с мешалкой, нагревают при перемешивании до °С и вводят катионоактивный полимер. Смесь перемешивают до полного растворения компонентов в течение 30 мин и охлаждают. 1 з.п. ф-лы, 8 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 — 10 10 — 30 Катионактивный полимер Аммофос или нитроаммофос К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4436915/23-03 (22) 06.06.88 (46) 30.09.90, бюл. ¹ 36 (75) В.И.Ивашов и Э.К,Ирматов (53) 622.276 (088.8) (56) Труды "СредазНИПИнефть". Вып. 4, 1977, Грозный, с, 61. (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ НАбУХАЕМОСТИ ГЛИН ПРИ ЗАВОДНЕНИИ НЕФТЯНЫХ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Цель изобретения— повышение степени подавления набухаемоИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для подавления набухаемости глин и повышения нефтеотдачи в заводняемых нефтяных пластах при разработке нефтяных месторождений с глинистыми коллекторами. Цель изобретения — повышение степени подавления набухаемости глин с одновременным снижением коррозионной агрессивности состава, а также усиление электростатической адсорбции полимеров Глинистыми частицами. Состав для подавления набухаемости глин, содержащий хлористый кальций в пластовой воде хлоркальциевого типа, дополнительно содержит катионактивный полимер и аммофос или нитроаммофос, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: „„. Ж„„1596085 А1 сти глин с одновременным снижением коррозионной агрессивности водных растворов. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.ч: катионоактивный полимер 1 — 10, аммофос или нитроаммофос 10 — 30, пластовая вада хлоркальциевого типа остальное. При приготовлении состава аммофос или нитроаммофос в количестве 10 — 3 0 мас,ч, помещают в реактор с мешалкой, нагревают при перемешивании до 40 С и вводят катионоактивный полимер. Смесь перемешивают до полного растворения компонентов в течение 30 мин и охлаждают. 1 з.п. ф-лы, 8 табл. Пластовая вода хлоркальциевого типэ- Остал ьное Аммофос представляет собой сельскохозяйственное удобрение с массовой долей фосфатов 60 — 42%. Катионактивный полимер представляет собой водные дисперсии полимеров и олигомеров. таких как зпоксидные, фенолформальдегидные, полизфирные олигомеры, кремнийорганические соединения, полинилацетатные, полиакрилонитрильные, каучуковые латексы. обработанные 0,05 — 0,13% двучетвертичными аммониевыми соединениями типа (CHs)zN(CBz)zN(CH3)r) 2С1 CH2СООВ СБ COOR (1) где R = C>oHzi с целью придания им заряда, а также гидрофобности. Например, полиэтилгидроксилановые полимерные частички в воде в присутствии 1596085 55 четвертичных аммониевых соединений уже при самых низких концентрациях ПАВ приобретают высокие положительные значения электрокинетического потенциала, заряд которых прямо противоположен заряду глинистых частиц, в данном случае отрицательных, которые приобретают более отрицательный заряд в присутствии фосфатионов, в данном случае аммофоса, вследствие чего частицы глины в призабойной зоне пласта в силу электростатического взаимодействия покрываются гидрофобной полимерной пленкой, предотвращающей их набухание, что может иметь существенное значение не только для снижения набухаемости глин в процессе заводнения, но и при кислотно-щелочных обработках призабойной зоны пласта, Состав получают следующим образом. Аммофос или нитроаммофос в количестве 10 — 30 мас.ч. помещают в реактор с мешалкой, нагревают при перемешивании до 40 С и вводят катионактивный полимер в количестве 1 — 10 мас,ч. Смесь перемешивают до полного растворения компонентов обычно в течение 30 мин и охлаждают. Пример 1. Влияние данного состава на степень подавления набухаемости монтмориллонитовых глин из кернового материала с глубины 1428 м. Минеральный состав кернового материала представлен монтмориллонитом 70 и гидрослюдой 30 Определение относительно свободной набухаемости проводилось на образцах кернового материала естественного сложения, предварительно высушенных при 170 С и вырезанных из керна цилиндриками диаметром 21 мм и высотой 20 мм. Цилиндрики кернового материала загружались в мерный цилиндр внутренним диаметром 21,2 мм объемом на 100 мл. Сверху по каплям до полного смачивания подавалась пластовая вода, а затем объем заливался до 100 мл, Химический состав пластовой воды, включая кальций 157,2 кг-экв/л и хлориды 322,6 кг-экв/л. Проба монтмориллонитовой глины выдерживалась в воде в течение 30 сут. Микрометром, штангенциркулем измерялась высота. набухшей глины вначале и конце смачивания. При контакте монтмориллонитового материала с водой она проникает внутрь материала, в связи с чем увеличивается обьем и соответственно высота набухшей глины. Процесс набухания происходит постепенно во времени. Затем опыты повторяются с различной дозировкой предложенного состава: катионный -,олимер + аммофос и сравнивается с известным реагентом хлористый каль5 45 ций 157,2 кг-экв/л в дистиллированной воде. Относительная свободная набухаемость рассчитывалась с точностью до 0,1 по формуле  — 100 Н где Н вЂ” высота образца глинистого материала до набухания, мм; Нк — высота того же образца после 30суточного набухания, мм. Степень подавления набухаемости оценивалась как отношение относительной свободной набухаемости глины в обработанной составом воде и необработанной воде. Результаты опытов по набухаемости монтмориллонитовой глины различными дозировками и составом приведены в табл.1, а защитные свойства от коррозии, а значит, и на снижение агрессивности пластовой воды состава, мг-экв/л: общая минерализация 699,61 кг-экв/л Хлориды 322,63 Сульфаты 25.60 Гидрокарбонаты 1,574 Кальций 157,2 Магний 29,47 Натрий + калий 153,13 Сероводород 34 мг/л плотность пластовой воды 1,016 г/см . з Результаты опытов по снижению агрессивности пластовой воды при различных дозировках состава представлены в табл.2. Таким образом, применение нитроаммофоса или нитроаммофоса в виде сельхозудобрений в сочетании с катионными полимерами позволяет эффективно вести борьбу с коррозией нефтепромыслового оборудования и набуханием глин без ухудшения коллекторских свойств пласта при заводнении, используя водные дисперсии полимеров и олигомеров, обработанные двучетвертичными аммониевыми соединениями или солями четвертичноаммониевых соединений, а также катионактивными ПАВ в виде четвертичных солей и оснований, которые с алюмосиликатами глин и другими примесями металлов, находящихся в структурной решетке минералов, в составе глины могут давать прочные труднорастворимые химические "металлоорганические" соединения, в основном гидрофобного характера, и четвертичные аммониевые соли "ЧАМС" обладают повышенной бактерицидностью и способны одновременно потенциально обезвредить сульфатвосстанавливающие бактерии и 1596085 микроорганизмы и предотвратить заражение нефтяного пласта сероводородом. Пример 2. Образец кернового материала по примеру 1 обрабатывается составом, мас,ч.: катионактивный полимер ВА-2 1, нитроэммофос 10, пластовая вода остал ьное. Технология обработки, как.в примере 1, При различных дозировках смеси, а именно 30, 55, 100, 200 и 300 мг/л, замерялась относительная свободная набухаемость (%), степень подавления набухаемости, скорость коррозии в пластовой воде в присутствии состава и без по прибору УК-1 (мм/год) и определялся эффект защиты от коррозии. Результаты опыта представлены в табл.3. Пример 3, Образец кернового материала по примеру 1 обрабатывается составом, мас,ч.; катионактивный полимер ВА-2 6, нитроэммофос 20, пластовая вода 74, Технология обработки кернового материала такая же, как в примере 1. При дозировках состава 30, 55, 100, 200 и 300 мг/л замерялась относительная свободная набухаемость, степень подавления набухаемости определялась по отношению ВО,Вн, скорость коррозии в пластовой воде замерялась прибором УК-1 (мм/год), эффект защиты от коррозии (%) рассчитывался -по приведенной формуле. Результаты эксперимента представлены в табл.4. Пример 3. Образец кернового материала по примеру 1 обрабатывается составом, мас.ч.: катионактивный полимер ВА-2 10, нитроаммофос 30, пластовая вода остальное. Технология обработки кернового материала, как в примере 1. При дозировках состава 30, 55. 100, 200 и 300 мг/л замерялась относительная свободная набухаемость, степень подавления набухаемости в абсолютных единицах, которая оценивалась как отношение набухаемости монтмориллонитового керна в присутствии состава и без в пластовой воде хлоркальциевого ти-. па, содержащей Са = 157,2 кг-экв/л и Cl = г+ =322,6 мг-экв/л, т.е, К = ВО.В,. Скорость коррозии пластовой воды в присутствии состава и беэ определялась по прибору УК-1 (мм/год). Эффект защиты от коррозии (%) оценивался по ранее приведенной формуле в примере 1, Результаты опыта предста вл ен ы в табл.5. ll р и м е р 5, Керновый материал по примеру 1 обрабатывается водной 2%-ной дисперсией полиэтилгидроксилана с добавкой 0,05 мас.% двучетвертичного аммониеого соединения вида 55 где R — С1ОНг1. 50 (СНг) гЫ(СН т) г М(СНт) г) 2С1 СН2СООВ CH2COOR где R = С1оНг1 и аммофоса 20 мас.%, а также при отсутствии аммофоса, Результаты опытов на степень подавления набухаемости монтмориллонитовой глины керна представлены в табл.6. Пример 6. Керновый материал по примеру 1 обрабатывается водной 2%-ной полимерной дисперсией полизтилгидроксилана с добавкой 0,09%-ного водного раствора двучетвертичного эммониевого соединения того же вида, что и в примере 5, с добавкой аммофоса 20 мас.ч, и беэ. Результаты обработки монтмориллонитовых кернов представлены в табл.7. Пример 7, Керновый материал по примеру 1 обрабатывается водной 2%-ной полимерной дисперсией полиэтилгидроксилана с добавкой 0,13%-ного водного раствора двучетвертичного аммониевого соединения по примеру 5 с добавкой аммофоса и без. Результаты обработки монтмориллонитовых глинистых кернов на набухаемость водной полимерной дисперсией, обработанной 0,13%-ным водным раствором двучетвертичного аммониевого соединения, и эффект защиты от коррозии в пластовой воде по примеру 1 представлены в табл.8. Формула изобретения 1. Состав для подавления набухаемости глин при заводнении нефтяных пластов, содержащий вод ый раствор хлористого кальция, о т л и ч а .и шийся тем, что, с целью повышения степсчи подавления набухаемости глин с одновременным снижением коррозионной активности состава, он дополнительно содержит катионный полимер и аммофос или нитроаммофос при следующем соотношении компонентов, мас,ч.: Катионный полимер 1 — 10 Аммофос или нитроаммофос 10 — 30 Водный раствор хлористого кальция Остальное 2. Состав поп.1,отличающийся тем, что, с целью усиления электростатической адсорбции полимеров глинистыми частицами, в качестве катионного полимера используют водные растворы дисперсии полимеров и олигомеров, обработанные 0,05 — 0,13%-ными водными растворами двучетвертичных аммониевых соединений виаэ (СНт) )2 i 1CH g) g _#_(CH ));) ° 2 С1 СНгСООН СнтСООН 1596085 3, Состав по п.1, отличающийся используют катионные ПАВ на основе четтем, что в качестве катионного полимера вертичноаммониевых соединений. Таблица1 Дозировка аммо- Относительная фос+ катионный свободная набуполиме,мг/л хаемость, Степень подавления набухаемости К=Во/Вн Состав,мас.ч. П е агаемый способ 1. Аммофос 20 Алилтриметиламмонийхлорид С = 10 — 16 атомов 8 Пластовая вода хлоркальциевого типа 72 0,18 0,11 6,8 4,4 7;0 4,8 3,5 2.9 0,18 0,12 0,09 0,07 200 Пластовая вода хлоркальциевого типа 71 5, Пластовая вода хлоркальциевого типа Са + = 157 2 мг экв л Контроль 38,5 О =322 6 л звестный способ 6. Хлористый кальций в дистиллированной воде 44,0 С =1572 л 2. Аммофос 20 Полиэтилгидроксилан, обработанный 0,1%-ный двучетвертичным аммониевым соединением вида (1), где R = СюНд 4 Пластовая вода хлоркальциевого типа 75 3. Аммофос 20 ВА — 2 2 Пластовая вода хлоркальциевого типа 73 4. Нитроаммофос 20 Триалкилбензиламмонийхлорид 9 300 7,4 5,2 4,0 3,3 1,8 1,6 3,6 2,9 2,1 .1,4 1,4 0,19 0,14 0,10 0,09 0,05 0,04 0,09 0,07 0,05 0,04 0,04 1596085 Таблица2 Скорость коррозии по Эффект защиты от прибору УК вЂ” коррозии,, в пластовой воде Дозировка, мг/л Состав, мас.ч. 1. Аммофос 20 Алкилтриметиламмонийхлорид 8 Пластовая вода 72 200 96,0 97,1 98,8 98,2 0,07 0,05 0,02 0,03 ТаблицаЗ Таблица4 2. Аммофос 20 Полиэтилгидроксилан. обработанный 0,1% двучетвертичным аммониевым соединением 4 Пластовая вода 76 3. Нитроаммофос 20 Триалкилбензиламмонийхлорид 9 Пластовая во а 71 300 0,08 0,06 0,03 0,02 0,02 0,06 0,04 0,02 0,01 0,01 95,3 96,5 98,2 98,8 98,8 96,5 97,7 98,8 99,4 99,4 1596085 Таблица5 Т аблицаб Таблица7 Эффект защиты от коррозии, Относительная свободная набухаемость, ja Степень подавления набухаемости К Обрабатываемый состав, мас,ч, 91 0,044 1,7 0,031 1,2 2 (,-ная водная полимерная дисперсия полиэтилгидроксилана с добавкой 0,09 мас.7, двучетвертичного соединения того же вида То же, с.добавкой аммофоса 20 мас.ч. 13 1596085 Таблица8 Составитель А.Приклонский Редактор М,Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2898 Тираж 478 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
