Состав для регулирования разработки нефтяных месторождений

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования разработки нефтяных месторождений, включающего регулирование профиля приемистости на-2 гнетатёльных скважин и/или изоляцию водопритока нефтяных скважин. Цель изобретения - улучшение изолирующих свойств состава за счет образования более прочной структуры сшитого полимера и поверхностно-активного полимерсодержащего состава . Состав содержит, мас.%: водорастворимый полимер 0,005-5,0, хроматы 0,002-0,04, поверхностно-активное вещество 0,05-4,4, полифункциональное кремнийорганическое соединение 0,002- 12,0, соляную или серную кислоту 0,2-1,0 и воду - остальное. Улучшение свойств состава обусловлено образованием более прочной структуры сшитого полимера и поверхностно-активного полимерсодержащего состава и содержанием кремния в сшитом полимере. При реализации изобретения снижается обводненность добываемой нефти и увеличивается ее добыча. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

С: Ф.

СО (21) 4753009/03 (22) 27,10.89 (46) 07.04,92, Бюл. М 13. (71) Государственный институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности "Гипровостокнефть" и Сургутский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) А.В. Маляренко, B.Ï.Ãîðoäíîa, А.Ю.Рыскин, О.В. Сенникова и А.С. Шапатин (53) 622.276(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1661379, кл. Е 21 В 43/22, 1986. (54) СОСТАВ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования разработки нефтяных месторождений, включающего регулирование профиля приемистости наИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования разработки нефтяных месторождений, включающего регулирование профиля приемистости нагнетательных скважин и (или) изоляцию водопритока нефтяных скважин, Цель изобретения — улучшение изолирующих свойств состава за счет образования более прочной структуры сшитого полимера и поверхностно-активного полимерсодержащего состава (ПАПС), ... Б0 „„1724859 А1 (si>s Е 21 В 43/22, 43/32, 33/138 гнетательных скважин и/или изол:-.цию водопритока нефтяных скважин. Цель изобретения — улучшение изолирующих свойств состава за счет образования более прочной структуры сшитого полимера и поверхностно-активного полимерсодержащего состава, Состав содержит, мас.%: водорастворимый полимер 0,005 — 5,0, хроматы 0,002 — 0,04, поверхностно-активное вещество 0,05 — 4,4, полифункциональное кремнийорганическое соединение 0,002—

12,0, соляную или серную кислоту 0,2 — 1,0 и воду — остальное. Улучшение свойств состава обусловлено образованием более прочной структуры сшитого полимера и поверхностно-активного полимерсодержащего состава и содержанием кремния в сшитом полимере. При реализации изобретения снижается обводненность добываемой нефти и увеличивается ее добыча. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Состав для регулирования разработки месторождений, содержащий водорастворимый полимер, хроматы, полифункциональное кремнийорганическое соединение, кислоту и воду, дополнительно содержит поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%;

Водорастворимый полимер 0,005 — 5,0

Хроматы 0,002 — 0.04

Поверхностно-активное вещество 0,05 — 4,4

1724859

Полифункциональное кремний-органическое вещество 0,002 — 12,0

Соляная или серная кислота 0,2-1,0

Вода Остальное

В качестве водорастворимого полимера используют гидролизованный полиакриламид и производные целлюлозы, например карбоксиметилцеллюлозу, в качестве хроматов — хроматы и бихроматы одновалентных катионов, например хроматы и бихроматы калия и натрия, а в качестве ПАВ анионное ПАВ водорастворимые анионные ПАВ, например нефтяные сульфонаты, алкилбензолсульфонаты и алкилсульфонаты, неионогенные ПАВ марки неонол или продукты, содержащие их(марок СНО, СНПХ), или их смесь (МЛ-72), а в качестве полифункционального кремнийорганического соединения используют алкиловые эфиры кремниевой кислоты (этилсиликат — ЭТС—

40, и родукт 119-296), о ли го ор га ноэтокси(хлор)силоксаны (продукты 119 — 204), гликолевые эфиры кремнийорганических соединений (ВТС вЂ” 1, ВТС вЂ” 2), алкилсиликонаты натрия (ГКЖ вЂ” 10) или их смеси (смесь

ЭТС вЂ” 40 с продуктом 119 — 204 в соотношении 2:1, смесь продукта 119 — 296 с продуктом 119 — 204 в соотношении 2:1).

Добавление неорганических кислот, например соляной или серной, в состав регулирует рН его в пределах 1 — 3.

B данных составах трехвалентный хром также получается из хроматов, но с использованием добавки — ПАВ при рН 1 — 3 по следующему уравнению реакции на примере алкилсульфоната, бихромата калия и соляной кислоты:

CH3(CH2)nSO3H + К2Сг 07 + 8HCI — НООС(СН2)дЯОзН + 2KCI +

+ 2СгС!з- 5Н20

При этом часть трехвалентного хрома связывается алкилсульфокарбоновой кислотой в комплексы по реакции

HOOC(CH2)nSO3H +

+ Cr HSOz(CHz)nCOOCP++ H (HS03(CH2)пСОО)2Сг + 2Н+, (2) которые снижают потери трехвалентного хрома за счет адсорбции его на породе пласта (в отличие от известного состава), в котором при рН 1 — 3 протекают следующие реакции:

oc,í

5 С2НьО-(Ai-О)-СгРь+ 2H20-!

0С Н ОС НS

- 2С2НбОН + НО-(Я!-O)m-H;

1 с н

ЗСНзСН20Н + 5КгСг207+ (3) + 40HCI -+ЗНООС-СООН + IOKCI +

15 + 10СгС!з + 26Н20 (4) и образовавшаяся щавелевая кислота не образует комплексы с трехвалентным хромом, 20 В результате реакции при рН 1 — 3 образуются алкилсульфокарбоновая и щавелевая кислоты, гидроксиалкоксисилоксаны и трехвалентный хром, которые в присутствии водорастворимого полимера, например гид25 ролизованного полиакриламида, при повышении рН выше 3 реагируют между собой с образованием сшитого поверхностно-активного полимера, модифицированного кремнийорганическим соединением и ПАВ, 30 Как показали лабораторные исследования, модифицированный сшитый полимер имеет лучшие по сравнению с известным составом изолирующие свойства за счет адгезии к породе.

35 Для приготовления состава используют

0,005 — 5,0 7-ные водные растворы полимера с содержанием карбоксильных групп 5—

30,, 1 — 2) -ные воднокислотные растворы хромата одновалентного катиона с ПАВ -и

40 кремнийорганическим соединением в количестве, достаточном для восстановления шестивалентного хрома до трехвалентного, имеющие рН 0,5-1,5, Оба раствора смешивают в требуемом соотно45 шении, рН полученного состава при этом составляет 1 — 3. Приготовленный состав хранится длительное время, долго не сшиваясь. Однако при закачке состава в нефтяной пласт при повышении рН выше 3 за

50 счет реакции кислоты с породой и смешения с пластовыми жидкостями происходит сшивка полимера, кремнийорганического соединения и алкилкарбоновой кислоты трехвалентным хромом с образованием вязкоупругого геля или сшитой структуры модифицированного полимера. Последний блокирует пористую среду, в которой он образовался, от проникновения через нее закачиваемой или извлекаемой из пласта воды, изменяя направление закачива1724859 емой воды в слаборазрабатываемые нефтенасыщенные зоны, т.е, позволяет регулировать разработку нефтяного месторождения методом заводнения, Следующий пример иллюстрирует изолирующие или прочностные свойства предлагаемого и известного составов.

Для приготовления составов взяты в качестве полимера полиакриламид молекулярной массы 16 млн и степенью гидролиза

25 (ПАА) и кэрбоксилметилцеллюлоза (КМЦ), в качестве хроматов (БК) — бихромат натрия (БХН) и калия (БХК), в качестве анионного ПА — нефтяной сульфонат марки

НЧК; алкилбензолсульфонат марки сульфонол, неионогенного ПАВ-неонолы АФд — 12, СНΠ— ЗБ, СНПХ-IR и СНПХ вЂ” lM или их смесь марки МЛ вЂ” 72 и в качестве полифункционального кремнийорганического соединения (КОС) отдельно или в смеси их следующих марок: ЭТС вЂ” 40, продукты 119—

204 и 119 — 296, ГКЖ вЂ” 10, ВТС вЂ” 1, ВТС вЂ” 2, смесь ЭТС вЂ” 40 с продуктом 119 — 204 в соотношении 2:1 и смесь продуктов 119 — 296 и

119 — 204 в соотношении 2:1.

Из этих компонентов готовят 0,001—

5,0 -ный водный раствор полимера и

1 — 2 -ный водный соляно- или сернокислотный раствор хроматов КОС и ПАВ. Перед исследованием составов в водный раствор полимера вводят раствор хроматов КОС и . ПАВ при перемешивании. Получают исследуемые составы и рН 1 — 3 и оценивают изолирующие свойства их по предельному напряжению сдвига.

Известные составы готовят так же, но без ПАВ.

Предельное напряжение сдвига составов (y) после их подщелачивания до рН 7 определяют при 20 С на приборе "Реотест2" с коаксиальными измерительными ци-1 линдрами при скорости сдвига 243 с

Измерение у производят после часовой вы"держки в измерительном узле (после структурообразования)..

Для оценки изолирующих свойств составов с низкой концентрацией полимера определяют скрин-фактор (Сф) их на скрин-вискозиметре по отношению времени истечения 50 мл испытуемого состава из скрин-вискозиметра к времени истечения того же объема растворителя. Чем больше Сф, тем выше изолирующие свойства. у и Сф испытанных составов приведены в таблице.

Из таблицы видно, что предлагаемые составы (с ПАВ) по своим изолирующим свойствам значительно (в несколько раз) превосходят известные составы (без ПАВ) (cp, составы 1 с 11,6 с 12, 10 с 13, 14 с 16 и

Формула изобретения

1, Состав для регулирования разработки нефтяных месторождений, содержащий водорастворимый полимер, хроматы, полифун кциональное кремнийорганическое соединение, соляную или серную кислоту и

45 воду, отличающийся тем, что. с целью улучшения изолирующих свойств состава за счет образования более прочной структуры сшитого полимера и поверхностно-активного полимерсодержащего состава, он дополнительноо содержит поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас. :

Водорастворимый полимер 0,005 — 5,00

Хроматы 0,002 — 0,040

Поверхностно-активное вещество

Полифункциональное кремнийорганическое соединение 0,002-12,000

0,05 — 4,40

15 с 17). Однако данные составы с содержанием полимера ниже 0,005, хромата ниже

0,002, КОС ниже 0,002 и ПАВ ниже 0,05 проявляют невысокие технологические

5 свойства, которые сопоставимы со свойствами состава известного способа (ср, составы 15 и 19 с 18). Таким образом, нижним пределом содержания компонентов в предлагаемом составе является для пол10 имера 0,005, хроматов — 0,002, кремнийорганического соединения — 0,002 и ПАВ—

0,05 мас. . 3a верхний предел содержания компонентов в предлагаемом составе принимаем (исходя из технико-зкономиче15 ских соображений — высокой стоимости состава и большого расхода компонентов) для полимера 5,0, хроматов — 0,04, кремнийорганического соединения — 12,0 и

ПА — 5,0 мас, .

Технология применения составов проста и заключается в закачке их в пласт до снижения приемистости скважины на 20—

50, продавке состава из ствола скважины в пласт водой, выдержке в пласте в течение

25 16 — 24 ч и пуска скважины в эксплуатацию для нефтяных скважин или закачки воды для нагнетательных скважин.

Использование предлагаемого состава позволит повысить качество изоляционных

3р работ по ограничению водопритока в нефтяные скважины. Состав может быть применен для регулирования разработки месторождений при заводнении, что приведет к увеличению добычи нефти (с одновреM8HkblM уменьшением добычи воды) на каждую сквэжино-операцию.

1724859

Соляная или серная кислота 0,2-1,0

Вода Остальное

2, Состав по и, 1, отл и ч а ю шийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют водорастворимые анионные ПА — нефтяные сульфонаты, алкилбензолсульфонаты, алкилсульфонаты, неионогенные ПА — марки неонол, смеси

5 ПАВ или продукты, содержащие ПАВ. конпонентов в составе, мас.2

10 Па

Состав

Содермание

r Вода, кон— центрацил солей,ь

> 6Х Кислота ! рн

Полимер

841

Преллагае> ый

0,04 НС1

ЭТС-40 5,0

0,5

НЧК 5,0

A(Ii -12 4,40

2,0

0,022 Н ЬО9 0,2

4,40

3,0 376

2,67 CHO-36 2,67 0,013 Нс! 0,5

2,1

570

4,40 СНПХ-1П 4,40 0,022 Н Эов 0,3

2,7 181

ПАА 0,2

1,5 453

1,0 536

СНПХ-1М 4,40 0,022 НС1

СНП-36 2,67 0,013 110!

0,8

ПАА 0,5

ПАА 0,5

1,0

0,85 СНО-36 0,85

ПЯА 0 5

Продукт

119-204

0,5

ПАА, 0,5

ВТС-2

12,0, сульфо- 2,0 нол

0,5

ОТС-1

8,0 МЛ 72

0,5

flAA

0,6

1,0

ГКЖ-10

0,1

l1AA

О 1 СНО"36 О 5

1,0

Известный

ЭТС-40

0,04 нс!

0,013 110!

5,0

5,0

КМЦ

0,5 89,46 (O,03) 1,0 95,817 (0,03) 2,1 244

1,0 218

2,67

0,5

flAA

ПА Я

ГКЖ-10

0,1

0,6 99,197

0,003 НС(0,1

1,3 О

Преллагаемый

На скрин-вискоэиметре

0,004 СНО-36 0,1

ЭТС-40

ЭТС-4 О

0,004

0,002

0,01

0,005

ПАА

0,5 99,382

0,5 99,441

2-7 285

27 54

НС!

0,002 МЛ-72

IlAA

0,05

Известный

ЭТС-40

ЭТС-40

ЭТС-40

0,004

0,002

0,001

0,01

0,004

0,002

0,001

0,5 99,482, 0,5 99,491

0,5 99,497

2-7 92

2-7 21

2-7 3,0

0,О05

0,001

ПАА

ПАА

Предлагаемый

ЭТС-40

0,001

ПАА

0,001

МЛ-72 0,03.

0,001

0,5 99,467

27 2,0

Составитель И,Лопакова

Редактор О,Хрипта Техред М.Моргента Л К орректор K.Ðåâñêàÿ

Заказ 1159 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета и омитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат нП ", У атент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

КНЦ 5,0

flAA 1, О

ПАА 0,5

Снесь

ЭТС-40 с продуктом

119-204 (2: 1) Продукт 4 40

119"296

Смесь про- 2,67 дукта 119-296 с продуктом

119-204 (291) Смесь про" дукта

119-296 с продуктон

119-204 (291) 0,009 НС!

O>O4 HCl

0,04 ПС!

0,003 НС1

84,46 (0,03)

89,978 (0,03)

93,992 (_#_aC115,47) 90,678 (Свс!214,0)

89,878 (O,О3)

93,147 (0,03) 97,291 .(0,03)

84,96 (0>03)

89.86 (0>03)

98,297 (0,03) 2,4 243

2,4 613

2,0 567

1,3 44