Состав для регулирования разработки нефтяных месторождений
Состав содержит, мас.%: полиакриламид 0,15-1,0; хромсодержащее вещество 0,005-0,04; катионное поверхностно-активное вещество 0,000001-1,0; вода - остальное. Состав готовят путем последовательного растворения при механическом перемешивании раствора полиакриламида, водного раствора катионного поверхностно-активного вещества и водного раствора. После выдержки приготовленных составов в течение 16-24 ч определяют реологические свойства образовавшихся гелей на реовискозиметре Хеплера. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЬ|Й КОМИ, ." Т:
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ > ОТК. Л ИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCKQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ -, .1 (21) 4856610/03 (22) 13.08.90 (46) 23.05,92. Бюл. М 19 (71) Государственный институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности (72) В. П. Городнов, А. Ю. Рыскин, В. Г. Офицерова, И. Г. Кощеев, М. В. Павлов и Б. Г. Кошелев (53) 622,276(088,8) (56) Григоращенко Г, И, и др, Применение полимеров в добыче нефти. — M.: Недра, 1978, с. 214.
Авторское свидетельство СССР
N 985255,,кл. Е 21 В 33/138, 1980, Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования разработки нефтяных месторождений, включающим регулирование профиля приемистости нагнетательных скважин и (или) изоляцию водопритока нефтяных скважин, Известно регулирование разработки месторождений с помощью водного раствора полиакриламида, Однако этот способ малоэффективен на месторождениях с трещиноватой или высокопроницаемой породой (выше 2 мкм ), так
2 как молекулы полиакриламида не создают эффективного сопротивления течению воды в такой пористой среде даже при больших концентрациях его в растворе (0,3 — 0,5%).
Известен состав для регулирования разработки, содержащий 0,3 — 1% полиакриламида, 0,001 — 0,03% хромовых квасцов в качестве сшивающего агента и воду. ая 5Uап 1 735574 А 1 (я)5 Е 21 В 43 /22, 43 /32, 33 /138 (54) СОСТАВ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РА3РАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (57) Состав содержит, мас.%; полиакриламид 0,15 — 1,0; хромсодержащее вещество
0,005 — 0,04; катион ное поверхностно-активное вещество 0,000001 — 1,0; вода — остальное, Состав готовят путем последовательного растворения при механическом перемешивании раствора полиакриламида, водного раствора катионного поверхностно-активного вещества и водного раствора. После выдержки приготовленных составов в течение 16 — 24 ч определяют реологические свойства образовавшихся гелей на реовискозиметре Хеплера. 1 з. и. ф-лы, 2 табл, Однако известный состав имеет невысокие реологические свойства и низкую термостабильность, что приводит к низкой эффективности его при регулировании разработки месторождений методом заводнения.
-Ю
Цель изобретения — улучшение реологических свойств и повышение термостабиль- (Л ности состава, ф
Поставленная цель достигается тем, что состав для регулирования разработки, содержащий полиакриламид, хромосодержащее вещество в качестве сшивающего агента и воду, дополнительно содержит катион ное поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас,%:
Полиакриламид 0,15 — 1,0
Катионное поверхностно-активное вещество 0,000001-1,0
1735574
Хромосодержащее вещество 0,005 — 0,04
Вода Остальное
В качестве катионного поверхностноактивного вещества (КПАВ) используют четвертичные соли аммония и соли жирных аминов, а в качестве хромсодержащих, веществ — хромовые квасцы, соли хрома, хроматы и бихроматы одновалентных катионов.
В известном составе реологические свойства раствора полимера улучшаются при взаимодействии карбоксильных групп полиакриламида с катионом хрома за счет образования трехмерной структуры сшитого полиакриламида. Однако введение даже микроколичеств (менее 0,001 ) катионного
ПАВ в раствор полимера и катиона хрома улучшает геологические свойства его за счет взаимодействия катиона ПАВ с карбоксильной группой полиакриламида и образования поверхностно-активного полиакриламида, который, в свою очередь, реагирует с катионом хрома, образуя трехмерной структуры поверхностно-активный сшитый полимер, реологические свойства которого дополнительно улучшаются за счет гидрофобного взаимодействия алкильных целей молекул катионного ПАВ между собой.
Кроме этого, использование активного
ПАВ в полиакриламидсодержащих составах повышает их термостабильность за счет связывания кислорода, растворенного в водном составе и катализирующего термодеструкцию молекул полиакриламида (в отсутствие катионного ПАВ), катионным ПАВ с образованием окисей аминов, инертных к молекуле полиакриламида, Пример 1. Реологические свойства известного и предлагаемого составов определяют на реовискозиметре Хеплера по времени погружения шарика (г, с) под действием приложенной нагрузки (P, г/см ) и выражают динамической вязкостью состава (g мПа с), которая вычисляется по формуле =Р . г К,где К постоянная измерительно узла реовискозиметра.
Для приготовления составов используют полиакриламид мол. м. ММ 15 млн и степенью гидролиза (СГ) 15 (П вЂ” 1), MM=10 млн и СГ=5 (П-2) и ММ=12 млн и СГ=24 (П вЂ” 3), в качестве катионного ПА — диметилбензилалкиламмоний хлорид (ДБАХ) общей формулы (RN(CHg)zCHzCoHg)+CI-, где R—
C>o — С1в, и солянокислая соль жирных аминов марки ГИПХ-1 (RNH2.HCI, где R — С1оС в), содержащих 50 активного вещества; в качестве хлорсодержащего вещества (XCB) — хромкалиевые квасцы (ХКК), отходы хромнатриевых квасцов (ОХК), содержащие
2,7-5,0 трехвалентного хрома, и бихромат калия (БХК).
Готовят 0,1-1,0 -ные растворы полиак5 риламида на воде, моделирующей пресную и минерализованную (сточную, пластовую) воды, с суммарным содержанием солей— хлористого натрия, кальция и магния — 0„34„
13, 120 и 240 г/л, 1 -ные водные растворы
10 ХКК и ОХК, 1 -ный солянокислотный раствор
БХК с добавкой восстановителя — неионогенного ПАВ марки СНО и 0,0001 — 10 -ные водные растворы катионного ПАВ.
Данные. составы готовят путем последо15 вательного введения при механическом перемешивании в 100 мл 0,1 — 1,0 -ного раствора ПАА требуемых количеств 0,000110 -ного водного раствора КПАВ и 1 -ного водного раствора XCB для получения содер20 жания их в составе 0,000001 — 1,0 и 0,0002—
0,004 соответственно.
Известные составы готовят так же,как и предлагаемый, но без добавления в раствор
ПАА катионного ПАВ, 25 После выдержки приготовленных составов при комнатной температуре в течение
16-24 ч определяют реологические свойства образовавшихся гелей на реовискозиметре
Хеплера, 30 Результаты определения реологических свойств их приведены в табл. 1.
Из табл. 1 видно, что при введении катионного ПАВ в водный раствор полиакриламида и хромсодержащего вещества
35 реологические свойства предлагаемых составов улучшаются, в основном, более чем в два раза по сравнению с известным составом. Однако при содержании в составе катион ного ПАВ менее 1 ° 10 мас,,.
40 полиакриламида менее 0,15 и хромсодержащего вещества менее 0,005 в данном составе реологические свойства его несущественно отличаются от реологических свойств состава — прототипа. Поэтому ниж45 ним пределом содержания компонентов в
ro данном составе является для катионного
ПАВ 1 ° 10 мас., полиакриламида 0,15
Mac. и хромсодержащего вешества 0,005 мас. . 3a верхний предел содержания компонентов в составе принимаем, исходя из
50 технико-экономических соображений (высокая стоимость состава, высокая вязкость исходной смеси компонентов и большой расход компонентов) для катионного ПАВ
1,0, полиакриламида 1,0 и хромсодержаще55 го вещества 0,04 мас. .
Таким образом, введение катионного
ПАВ в известный состав, содержащий полиакриламид и хромсодержащее вещество, су1735574
40
55 щественно улучшает его реологические свойства.
Пример 2, Термостабильность предлагаемых и известных определяют путем выдерживания их при 70 и 90 С в термошкафу в течение нескольких суток. При этом после каждых суток ьыд „:.жки составов определяют реологические свойства их на реовискозиметре Хеплера.
Термостабильность составов (ТС) оценивают по следующей формуле:
ТС = 100,,ио — 1 где,ио и,.;г — вязкость состава исходного (при 20 С) и после выдержки его npu требуемой температуре в течение определенного времени г, Чем больше ТС, тем выше термостабильность состава.
Результаты исследования термостабильности составов после 3 сут выдержки их при 70 и 90 С приведены в табл, 2, Из приведенных данных по термостабильности составов видно, что введение небольшого количества катионного ПАВ в состав-прототип резко повышает термостабильность его с 0 — 24 до 58 — 90 Д.
Таким образом, введение в известные составы небольшого количества катионного
ПАВ значительно улучшает реологические свойства и повышает термостабильность их.
Технология применения предлагаемых составов проста и заключается в закачке их в пласт, до снижения приемистости скважины на 20 — 50, продавке состава из ствола скважины в пласт водой или нефтью, выдержке в пласте в течение 16 — 24 ч и в пуске скважины в эксплуатацию для нефтяных скважин или закачки воды для нагнетатель5 ных скважин.
Применение предлагаемых составов для регулирования разработки нефтяных месторождений и изоляции притока воды в скважины приводит к увеличению добычи
10 нефти (c одновременным уменьшением добычи воды), Формула изобретения
1, Состав для регулирования разработки нефтяных месторождений, включающий
15 полиакриламид, хромсодержащее вещество и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения реологических свойств и повышения термостабильности состава до
90 С, он дополнительно содержит катион20 ное поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас. Д:
Полиакриламид 0,15 — 1.0
Хромсодержащее вещество 0,005 — 0,04
45 Катионное поверхностно-активное вещество 0,00001 — 1,0
Вода Остальное
2. Состав по и. 1, отличающийся тем, что в качестве катионного поверхност50 но-активного вещества используют четвертичные соли аммония и соли жирных аминов, 1735574
Таблица 1
Вязкость, Па с
Состав
Вода
КПАВ
ХСВ
Название Количест1 Содержа- Количестние солеи, во г/л
Название Количество
Название Количество
Предла-. гаемый
1 П«1! 10
1 10
034 9949 18
0,34 99,49 24,0
0,5
0,5
ЛБАХ
0,01
0,01
ХКК
«I1
«I I
Известный
99,49 1,2
99,89 0,015
99,84 0,313
0,34
13,0
13,0
0,01
0,01
0,1
0 5
0,1
0,15
0>0001
0,0001
ЛБАХ
Известный
13,0 99,89 0,009
13,0 99)84 0,145
0 l,0,15!
0,01
0,01
11
Предлагаемый
99,498
99,495
0,520
13,0 0,0001
0,0001
13,0
13,0
ЛБАХ
0,002 .
0,005
0,5
0 5
Известный
10 П-l
0,446
99,498
99,495
13,0
13,0
0,002
0,005
0,5
0,5
ХКК
5,1
0,01
О, 01
98,99
98,99
13,0
13,0
0,0001
ЛБАХ
1,0
1, О
«и
13,0
13
120
ЛБАХ
ЛБАХ
П-1
17
« I I
13
БХК
18
Известный
GXK
БХК 0,02
ОХК 0,01
20,3
99,48
99,49
0,5
0,5
13
Предлагаемый
« I I
0,5
0,5
0,5
0,01 ГИПХ 0,005 !3
0 01 ЛБАХ 0,0001 13
0,0001 13
99,485 38,6
99,49 55,0
99,49 69,0
«! 1
ХКК
П" 2
О 01
l д-3
99,49 18,0
0,01
0,5
П-2
ХКК 0,01
99,49
21,5
G,5
П-3
ЛБАХ
1,0 240
1,2 240
0,5
0,5
35,6
30,0
98,49
98,29
П-1
0,01
0,01
27
Известный
99,49
99,49
99,49
240
0,5
0>5
0>5
О 01
0iC1
0,01
19,5
23,0
23,0
« ll
13
120
Предлагаемый
ll
0,01 ЛБАХ 0,0001 13
0,5
99,49
72,2
11
Il
Предлагаемый
12 «11
Известный
13
)I
Предлагаемый
23
Известный
24
Известный
Предла.-. гаемый
0,5
G,5
G,5
0,5
0 5
Содержание компонентов, мас.Ф
0,04
0,01
0,01
0,02
0,01
Gi0001
0,001
0,01
0,0001
0,0001
99,46
99,489
99,480
99,48
99,49
132
68
126
1О
1735574
OO >)O м Г
1Ч
° а.
>О
CO
"О
С) Ю ° 1О Ъ ОЪ
ОЪ о co co
1Ч CO
М СО Со СО
CO >О IA СО
СЧ
CO!
Ч
-т м
Ю
1Ч о оъ
Ъ>Ъ
Ю
1 о о
Л ОЪ с> о л.
CA
СО ОЪ
ЪО ъо е
ОЪ ОЪ
ОЪ ОЪ
ОЪ
ОЪ
OO "
ОЪ
ОЪ СГЪ
-4" ОЪ
О \ СО
ОЪ О Ъ
>УЪ О Ъ
-СО
ОЪ ОЪ
CA ОЪ
ОЪ ОЪ ъО
ОЪ ОЪ
ОЪ ОЪ
CA ОЪ ОЪ ъо ъо >О
° Ь
ОЪ ОЪ ОЪ
ОЪ ОЪ ОЪ
C) м
С) м т м
Ю.Д м
Ю м
>D м
-). м
С) С> !
C)
И !
С>
С)
C)
С>
> О о о о о о о ь
CD о о о
ЪЮ !
C) Ф
Ю
С>
Ю
Ю
С>
Ю
Ю
Ю х с
1х с
I— х
6
Ю
С>
»
Ю
Ю о
Ю о о о о
Ю
C)
C)
C) C) >
C)
Ю
Ю
C) о о о о о о о .о
Ю
>А
lA
>> Ъ
Ю м
IA
1) м м
C> D м м о о м
Ю м
>Я
X
Э
1. е с
С(.
Э а Оъ с
>S
Б
Э
e с
Ф с с
Э
Q. » с
>Х
2i
Э
П)
L с
CC
Э
О.
C CO
>S .>> т
6 с а
1Ч
>S
Z
1v
Э
Ф
») ъо
>т т>
lО
Э е я м
>Е ь
1и
Э
Ф
C>) C>
>S з
).
Э
Ф
S:Л
>Х
Ф
Э
Ф
Ф
>С
55! 1 !
Ч 1 1
1 1 дР 1
Ф 1
1 1
I О I ! I-... 1
S ,с, 1
1 1
О I (a 1
") ae I
1. С: 1
II I
1 1
-v 1
I Ф ° . I
1 л. е 1 с 1
1 1 1 л 1
1 I- Ф I е 1- I а л 1
Э С 1 с о 1 х I
I Э ФС) I
I- ао 1
1 I
1 1 1
I 1 1 1
1 1 )- 1 о 1
1 1 1 Э, 1
1 1 1 т 1
1 I 1 S 1
I 1 I С. 1
1 I 1 О О 1
1 1 1 Y CO 1
1 I I 1
>r
I 1 I 1 Э 1
1 е 1 е Ñ 1 с! ко о) ао
1 I CO 1 Э l
1 1 I С Э С 1
1 1 1 С Х Л 1
Z О
1 1 1 1 1
1 1 1 I- 1
v 1
1 1 1 Э 1 т 1
1 1 1 S I с 1 о с
1 I 1 Y Ф 1
1 ° 1 1 1
1 V 1 Ю 1 Э 1
I e 1 CC 1 S I с 1
1 1 Y 1 е I
1 1 1 Ф I
1 Ф I I I>) 1
1 î 1 1 е
1 1- 1 I 1
1 Z 1 1
1 Э I 1
1 О 1 1
С 1
1 X 1 1
1 О 1 1
I V 1 1
1 1 1
e1х 1
S 1
Z 1
I % 1 1
1 О. I 1
1 Э 1 1
1 If 1 1
1 О 1 1 I
О)С I
I 1
1 1
1 1
1 . 1.
1 1
1 1
1 1
1 I
1 1
1 1
I 1
I Ф I
1 е 1
1 l- 1 о 1
О 1
1 1-Э 1 д. .> о м М М >Ъ м о о о оъ»
СО 1
I м
CO 1
1
1 м
I
ОЪ 1
ОЪ
1
1!
C> I
ОЪ 1
1
С0 1
OO 1
ОЪ 1
1
I
О 1
>Ч 1
1
I
1 о
I о
1
1 х с
S: 1
l 1
I
» 1 о
1 о
1
1 о
1
1
>Я . 1
X 1
Э I е 1
e I с I
С 1
Q 1
aI 1 с
