Состав для временной изоляции нефтегазоводонасыщенных пластов

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для временной изоляции нефтегазоводонасыщенных пластов. Цель изобретения - повышение эффективности применения состава за счет ускорения времени структурообразования и длительности действия при одновременном сокращении расхода реагентов. Состав содержит жидкие нефтяные углеводороды и структурообразователь. Причем в качестве структурообразователя предлагается использовать триалкилборат C<SB POS="POST">4</SB> - C<SB POS="POST">1</SB> и трет-бутилат лития при следующем соотношении компонентов, мас.%: трет-бутилат лития 0,20 - 0,35, триалкилборат C<SB POS="POST">4</SB> - C<SB POS="POST">1</SB>1 1,0 - 1,73, жидкие нефтяные углеводороды остальное. Для повышения изолирующего эффекта за счет повышения вязкоупругих свойств состава в него дополнительно вводят алифатический спирт C<SB POS="POST">4</SB> - C<SB POS="POST">1</SB>1 в количестве 0,39 - 1,13 мас.%, в качестве жидких нефтяных углеводородов используются дегазированная нефть, гептан, гексан, дизельное топливо и т.п. растворение компонентов структурообразователя в нефтяных углеводородах приводит к образованию межмолекулярных связей и получению загущенной вязкой массы, обладающей тиксотропностью и вязкоупругими свойствами. Особенностью структурированного состава является способность самопроизвольного разрушения при контакровании с нефтью или водой. Время стабильности структуры определяется количеством структурообразователя. Состав готовится с использованием обычного нефтепромыслового оборудования путем последовательного введения компонентов при их перемешивании. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4646480/03, 4645671/03 (22) 12.12,88 (46) 07.07.91. Бюл. М 25 (71) Институт химии нефти СО АН СССР (72) З.Т.Дмитриева, Л.Д.Тихонова, Ю.И.Левус, В.А.Шумилов, В.Н,Иванов, В.M.Ãîðáàчев и А.А.Мамаев (53) 622.245.4 (088.8) (56) Патент США М 3353600, кл. 166 — 22, опублик.1966.

Патент США 1Ф 3301327, кл. 166-42, опублик. 1963. (54) СОСТАВ ДЛЯ ВРЕМЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ НЕФТЕГАЗОВОДОНАСЫЩЕННЫХ

ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для временной изоляции нефтегазоводонасыщенных пластов. Цель изобретения — повышение эффективности применения состава за счет ускорения времени структурообразования и длительности действия при одновременном сокращении расхода реагентов. Состав содержит жидкие нефтяные углеводороды и структурообразователь. Причем в качестве структурообразователя предлагается исИзобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для временной изоляции нефтегазоводонасыщенных пластов.

Цель изобретения — повышение эффективности применения состава эа счет ускорения времени структурообраэования и длительности действия при одновременном сокращении расхода реагентов.

Состав содержит жидкие нефтяные углеводороды и структурообразователь, причем в качестве структурообразователя

„„ Ы„„1661369 А1 пользовать триалкилборат C4 — С|1 и третбутилат лития при следующем соотношении компонентов, мас.%: трет-бутилат лития

0,20 — 0,35, триалкилборат С4 — С 1,0 — 1,73, жидкие нефтяные углеводороды остальное.

Для повышения изолирующего эффекта за счет повышения вяэкоупругих свойств состава в него дополнительно вводят С4 — C an4ôàòè÷åñêèé спирт в количестве 0,39—

1,13 мас,%, в качестве жидких нефтяных углеводородов используются дегазированНая нефть,гептан,гексан, дизельное топливо и т.п. Растворение компонентов структурообразователя в нефтяных углеводородах приводит к образованию межмолекулярных связей и получению загущенной вязкой массы, обладающей тиксотропностью и вязкоупругими свойствами. Особенностью структурированного состава является способность самопроизвольного разрушения при контактировании с нефтью или водой. Время стабильности структуры определяется количеством структурообразователя. Состав готовится с использованием обычного нефтепромыслового оборудования путем последовательного введения компонентов при их перемешивании. 1 з,п. ф-лы, 2 табл. используют триалкилборат С4 -- С11 и третбутилат лития при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Трет-бутилат лития 0,20 — 0,35

Триалкилборат С4 — C>1 1,00 — 1,73

Жидкие нефтяные углеводороды Остальное

С целью повышения изолирующего эффекта, за счет повышения вязкоупругих свойств в состав дополнительно вводят алифатический спирт С4 — С11 а количестве 0,39—

1,13 мас.%.

1661369

50 менной изоляции.

В качестве жидких нефтяных углеводородов может использоваться дегазированная нефть, гептан, гексан, дизельное топливо. Триалкилборат формулы В (ОК)з используют в виде промышленного продукта, содержащего, мас.%:

C4Hg 4 6

С5Н11 0 9

СбН>з 7„2

С7Н>s 25,0

СвН1т 29,0

С9Н19 25,0

С1оН21 8,1

С11Н23 0,2

Алифатический спирт формулы ROH на практике используется как смесь, содержащая, мас.%:

Н4Н9 0,8

С5Н11 0 9

СоН1з 7 2

С7Н1ь 25,0

СвН17 29,4

С9Н19 25,9

С1оН21 10,0

С11Н2з 0.8

Растворение компонентов структурообразователя в нефтяных углеводородах приводит к образованию мекмолекулярных связей и получению загущенной, вязкой массы, обладающей вязкоупругими свойствами. Состав характеризуется низкой энергией активации течения, благодаря чему легко прокачивается насосными агрегатами.

При попадании в пористую среду за счет проявления поверхностных и капиллярных сил, вязкоупругих и тиксотропных свойств состав обеспечивает надежное бло. кирование проницаемости пласта и может противостоять избыточному давлению из пласта в скважину или наоборот. Тем самым исключается миграция газированной нефти или воды в ствол скважины или проникновение жидкости из ствола скважины в пласт.

Характерной особенностью структурированного состава является его способность самопроизвольно разрушаться при контактировании и смешении с пластовой нефтью или водой. Например, в свободном объеме состав теряет свои изолирующие свойства при контакте с водой за 1,5 — 2,0 ч, с нефтью за

5- 6 сут. Требуемое время действия состава подбирается соотношением компонентов структурообразователя с учетом пористости реального пласта, В табл. 1 приведены показатели состава для временной изоляции.

Структурообразование в составе происходит по мере растворения компонентов структурообразователя, Достаточное время

40 подготовки состава составляет 1 ч, в то вр мя как для известного состава трубуется 3 ч (табл. 1). При этом состав отличает более длительный период эффективного действия за счет сохранения вязкоупругих свойств и в 4 — 5 раз меньший суммарный расход реагентов.

Пример 1, Приготовление состава. В

98,8 г нефти растворяют 0,2 r (0,20 мас.%) трет-бутилата лития при перемешивании и комнатной температуре, к раствору добавляют 1 г(1,0 мас.%) триалкилбората С4 — С11.

После перемешивания в течение 1 ч состав с вязкостью 0,023 Па.с закачивают в модель пласта.

Пример 2. В 98,08 г нефти растворяют

0,32 r (0,32 мас.%) трет-бутилата лития при перемешивании и комнатной температуре, к раствору добавляют 1,6 r (1,6 мас.%) триалкилборат С4 — С 11. После перемешивания втечение 1 ч состав фильтруют через модель пласта.

Пример 3. В 9834 г гептана (или гексана) при перемешивании и комнатной температуре растворяют 0,66 г (0.66 мас.%=

С4 -С11- алифатических спиртов и

0,20 r (0,20 мас.%) трет-бутилата лития, к раствору добавляют 1,0 г (1,00 мас.%) триалкилборатов С4 — С11. После перемешивания в течение 1 ч состав фильтруют через модель пласта.

Пример 4. В 9752 г гептана (или гексановой фракции) при перемешивании и комнатной температуре растворяют 0,98 r (0,98 мас.%) С4 — Ci1 алифатических спиртов и 0,25 r (0,25 мас.%) трет-бутилата лития, к раствору добавляют 1,25 г (1,25 мас.%) триалкилборатов С4 — Cii. После перемешивания в течение 1 ч состав вязкостью 0,173 Па х х с фильтруют через модель пласта.

Пример 5. В 97,52 г нефти при перемешивании и комнатной температуре растворяют 0,98 r (0,98 мас.%) алифатических спиртов С4 — С11 и О,25 r (0,25 мас,%) трет-бутилата лития, к раствору добавляют

1,25 r (1,25 мас.%) триалкилборатов C4 — С11, После перемешивания в течение 1 ч состав фильтруют через модель пласта.

Изолирующие свойства состава изучают на моделях пористых сред, представленных пеочаниками или приготовленных из молотого карбоната. Изолирующий эффект оценивают по изменению проницаемости модели до и после закачки состава для вреВ табл. 2 представлены результаты лабораторных экспериментов по эффективности изоляции нефтенасыщенных моделей пласта.

1661369

Таблица 1

Время приготовления состава и структурообразования. ч

Период сохранения вязкоупругих свойств, сут.

Состав мас. жидкие нефтяные углеводороды триалкилборат

С4 — С» трет-бутилат ли тия

0,25

0.25

0,21

Более 5

540

Более 5

1,25

1,25

1,04

Нефть 98,5

Гептан 98.5

Н е ф т ь

98,75

Известный

Г е и т а н

Стеарат — 10 алюминия

Приведенные данные свидетельствуют, что применение трет-бутилата лития и триалкилбората менее 0,2 и 1,0 мас., соответствено не обеспечивает эффект изоляции более 50 „и, следовательно, являются нижней границей содержания структурообразователя в составе, Добавление трет-бутилата лития более

0,35 мас., а триалкилбората С4 — C» свыше 1,73 мас, является черезмерным, так как уже достигается эффект изоляции 100 .

Дополнительное введение в состав С4—

С алифатических спиртов (табл. 2, опыты 2 и 9, 4 и 10) обеспечивает увеличение изолирующего эффекта при прочих равных условиях. Исходя из стехиометрического соотношения компонентов структурообразователя, в составе оптимальным является содержание С4- С» алифатических спиртов

0,39 — 1,13 мас. Повышение изолирующего эффекта в этом случае происходит за счет повышения реологических свойств структурированного состава.

Эффективность изоляции водонасыщенных моделей пласта по данным лабораторных исследований равнозначна экспериментам на нефтенасыщенных моделях. Для увеличения длительности действия состава в водонасыщенных пластах до и после состава рекомендуется закачка нефти, которая предохраняет состав от преждевременного контактирования с водой.

Приготовление состава в промысловых условиях осуществляется и использованием стандартного оборудования и насосного агрегата типа ЦА-320 м, Достаточное время перемешивания компонентов состава 1 ч.

Состав может успешно применяться в операциях по глушению скважин с избыточным пластовым давлением, в условиях нефтегазопроявлений, а также для блокирования поглощающих пластов, Положительный эффект достигается последовательной закачкой в пласт 1,0 — 1,5 м нефти, 4 — 7 м з состава, 1 — 1,5 м нефти. Состав может з

5 использоваться при пластовых температуо рах до 80 С и готовится на поверхности при отрицательной температуре воздуха, Составдля временной изоляции может найти широкое применение в операциях по

10 глушению скважин при проведении в них подземного ремонта. позволяет сократить требуемые объемы жидкости глушения и повысить безопасность проведения работ на скважинах, 15

Формула изобретения

1, Состав для временной изоляции нефтегазоводонасыщенных пластов, включаю20 щий жидкие нефтяные углеводороды и структурообразователь, о т л и ч а ю щ и йсятем,,что,,с целью повышения эффективности применения состава за счет ускорения времени структурообразования и

25 длительности действия при одновременном сокращении расхода реагентов, в качестве структурообразователя используют триалкилборат Cq — С» и трет-бутилат лития при вледующем соотношении компонентов, 30 мас. :

Триалкилборат С4 — С» 1,00-1,73

Трет-бутилат лития 0,20-0,35

Жидкие нефтяные

35 углеводороды Остальное .

2, Составпоп.1, отл ича ющийся тем, что, с целью повышения изолирующего эффекта за счет повышения вязкоупругих свойств, он дополнительно содержит С вЂ”

40 С -алифатический спирт в количестве 0,39—

1,13 мас. от общей массы раствора.

1661369

Таблица 2

Эффект "

9оляцни

Состав, нас Л пруго трукт ванн остав кидкие нефтаяые тр углеводороды бу ски спирт

45,8

63,1

100

О, 014

О, 023

О, 120

0,036

О, 140

0,011

01017

0,08

0,026

0,11

Нефть 99

81,1

100

100

100

1

80,3

91,6

100

0 035

0,065

0,034

0,048

О, 089

0,034

0,39

0,73

1, 13

1О

Нефть 97,42

Гептан 98,52

Гексан 98,34

100

0,173

392

0,98

0,66

0,25 1,25

Оэ20 1эОО

100

Редактор И.Шулла

Заказ 2105 Тираж 367 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Нефть 98,8

Нефть 98,08

Нефть 98,5

Нефть 97,96

Нефть 97,8

Гексан 97,92

Гептан 98, 5

Нефть 98,41

Нефть 97,77

0,17 0,83

0,20 t 00

0,32 1,60

0,25 1,25

0,35 1,73

0,40- 1,80

Оэ35 1173

0,25 1,25

0,20 1, 00

0,25 1,25

0,35 1,73

Составитель Л.Бестужева

Техред М.Моргентал . Корректор. М.Кучерявая