Состав для очистки призабойной зоны скважины

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Состав содержит (мае %) 3,8-5,8 соляной кислоты, 1,9-2,9 плавиковой кислоты, 31,4-49,7 воды, 0,7-1,0 поверхностно-активного вещества, 3,0-3,4 нефти, органический растворитель остальное . Состав готовят перемешиванием нефти , углеводородного растворителя, поверхностно-активного вещества и смеси кислот в течение 1Ь мин. 5 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК!

Ж„„1740644 А1 (я)5 Е 21 B 43/27

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СОСТАВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, Состав содержит (мас, %) 3,8 — 5,8 соляной кислоты, 1,9 — 2,9 плавиковой кислоты, 31,4 — 49,7 воды, 0,7 — 1,0 поверхностно-активного вещества, 3,0 — 3,4 нефти, органический растворитель остальное. Состав готовят перемешиванием нефти, углеводородного растворителя, поверхностно-активного вещества и смеси кислот в течение 15 мин, 5 табл. ляную и плавиковую кислоты и тельно поверхностно-активное ве нефть при следующем соотношен диентов, мас. %:

Соляная кислота

Плавиковая кислота

Вода

Поверхностно-активное вещество

Нефть

Органический растворитель О

Уплотнение глинистых. кварц рбонатных и дургих твердых неорг веществ асфальтосмолистыми отложениями значительно затрудняет растворение их в грязевой кислоте и соляная и плавиковая кислоты неспособны эффективно растворить такие осадки, Эмульгирование растворов плавиковой и соляной кислот с органическим растворителем позволяет с высокой скоростью растворить как твердые неорганические вещества, так и асфальтосмолистые отложения.

B качестве органического растворителя может быть применен безводный слой голо(21) 4760749/03 (22) 22.11.89 (46) 15.06.92, Бюл. ¹ 22 (71) Башкирский государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Я.Г.Мухтаров, Ш.С.Гарифуллин, А.Г.Низамова, И.M.Ãàëëÿìîâ и В.А.Котов (53) 622,245(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1170127, кл. Е 21 B 43/27, 1984.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), уплотненных частицами породы, увеличения проницаемости призабойной зоны и производительности скважин.

Известно получение солянокислотной эмульсии с дизельным топливом и нефтью.

Однако солянокислотные эмульсии растворяют забойные осадки неполностью и с низкой скоростью.

Известен состав для обработки призабойной зоны пласта, содержащий водные растворы соляной и уксусной кислот и в качестве растворителя органической части отложения пиролизную смолу.

Однако этот состав не обладает высокой активностью, особенно при растворении не" органических компонентов забойного осадка.

Цель изобретения — повышение растворяющей способности состава, Указанная цель достигается тем, что в качестве смеси кислот состав содержит.содополни- (Я щество и ии ингре3,8-5,8

1,9 — 2,9

31,4-49.7 ,"4

0,7-1,0 фь, З,о-З,4 стальное Q„ евых, каанических ь (1740644 вной фракции производства бутиловых спиртов (ГПБС), пиролизная смола или нефрас Ар 120/200, Головная фракция производства бутиловых спиртов соответствует

СТП-010101-403805-84 и содержит, мас. /:

Масляный альдегид 1 — 15

Дибутиловый эфир 5 — 25

Диизобутиловый эфир 7 — 25

Бутилизобутиловый эфир 10 — 30 п-Пропиловый спирт 1 — 15 н-Бутиловый спирт 1 — 10

Изобутиловый спирт 10 — 35

Смолы 0,1 — 1,0

Температура начала кипения ГПБС не ниже + 40 С, конца кипения не выше

+165 С, застывания ниже -60 С, самовоспламенения 400 — 410 С; вспышки+10 С, разложения 560 С. Плотность .при 20 С

700 — 880 кгlм . Вязкость при 20 С 1,4 мПа.с. при +50 С 0,6 мПа . с, при -50 С 4,8 мПа,с.

В воде нерастворим, в нефти растворяется неограниченно. Индивидуальные компоненты ГПБС вЂ” спирты, эфиры и альдегиды при условиях обработки призабойной зоны с другими компонентами состава и пластовой жидкостью не взаимодействуют.

Пиролизная смола получается на этиловых установках при пиролизе углеводородных газов, бензинов или их смесей, Она выпускается по ТУ 38-10285-83. Пиролизная смола марки Е-3 имеет плотность 800 — 950 кг/м, Температура начала кипения не ниже

35 С, конца кипения не выше 320 С. Объемная фракция, перегоняющаяся до 185 С, не менее 70, до 200 С вЂ” не менее 80, Температура вспышки от -20 С до -5 С. B воде нерастворим, с нефтью смешивается неограниченно. Компоненты пиролизной смолы в пластовых условиях химических превращений не претерпевают.

Состав пиролизной смолы, мас. .

Изобутан 1 — 3 н-Бутан 1 — 5

Ди-, триметилбутан 1 — 3 н-Пептан 1 — 5

Изопрен 1 — 8

Гексадиен 3 — 11

Циклогексан 1 — 8 н-Гептан 1 — 4

Бензол 20-45 н-Октан 1 — 3

Толуол 15 — 35

Этилбензол 1 — 6

О рта ксилол 5 — 15

Параксилол 1 — 8

Изопропилбензол 5 — 12

Нефрас Ар 120/200 получают из продуктов каталитического риформинга. Показатели качества соответствуют ТУ 38101809-80.

Плотность составляет более 865 кг/м . Наз

55 чало кипения не ниже 135 С, температура перегонки 90 продукта не выше 190 С, Температура вспышки в открытом тигле не ниже 30 С. Относительная летучесть по ксилолу не более 3,5. В воде нерастворим, с нефтью смешивается неограниченно, Обладает химическими свойствами ароматических углеводородов, В обычных условиях нефрас Ар 120/200 инертен, в химических реакциях не участвует, растворяет лишь органические компоненты забойных осадков, Состав нефраса Ар 120/200, мас. /;

Ксилолы 35 — 54

Пропилбензолы 25-44

Этилтолуолы 15 — 30

Мезитилен 4 — 11

Псевдокумол 1 — 5

Гемимел итал 1 — 3

Метилнафталин 1 — 3

В качестве поверхностно-активных веществ могут быть использованы неонол АФ

9-10, ОП-4, ОП-10 или Tween-21. Неонол АФ

9-10 представляет собой оксиэтилированный моноалкилфенол на основе тримеров пропилена с числом атомов углерода в алкильном радикале 9 и усредненным числом молей окиси этилена, присоединенной к молю алкилфенола 10, Неонол АФ 9-10 растворяется в воде, органическом растворителе и в нефти. Температура застывания 6-10 С.

Плотность при 50 С 1040-1046 кг/м . Неонол АФ 9 — 10 выпускается по ТУ 38-10362587.

Поверхностно-активные вещества ОП4, ОП-10 являются смесью полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов, получают их алкилированием смеси алкилфенолов окисью этилена при молярном соотношении реагентов 1:3-4 и 1;10-12, Они выпускаются в соответствии с ТУ 12010,26863 и ГОСТ 8433-8",.

Поверхностно-активное вещество марки Tween-21 представляет собой оксиэтилированный монолаурат сорбитана. Его получают присоединением окиси этилена к моноэфиру сорбитана и жирной кислоты при 130-140 С в присутствии метилата натрия в качестве катализатора. Общее количество окиси этилена в молекуле образующегося полимера равно 21. Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) Tween-21 составляет 13,3 единиц. Индекс полярности

111,5. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) 106 мкмоль/л. Молекулярная масса Mvöåëëû 160000. Удельное поверхностное сопротивление при концентрации 0,1 составляет 1080 . 10 Ом, при

1)(— 1130- 10 Ом, Взаимодействие Tweenт

21 с химическими реагентами заключается

1740644 в дисперсионном взаимодействии, координации, с концевыми функциональными группами. B кислотах, щелочах и отбеливателях стабилен, в химические реакции не вступает, Использованы сырые нефти Туймазинского, Сергеевского и Арланского месторождений, подготовленные для перекачивания.

Испытуемые забойные осадки скважин состоят из 40 — 49 органических, 18 — 22 неорганических компонентов и 31-37 воды (табл. 1). По ионному составу водная фаза забойных осадков близка к сточной воде (табл. 2). Плотность осадков составляет

1088 — 1089 кг/м . Содержание асфальтенов и смол в органической части осадка колеблется в пределах 14.— 18, содержание парафина не превышает 4 (табл. 3).

Растворимость неорганических компонентов в известных и предлагаемых составах определяют по массовой доле нерастворившегося осадка.

На 1 г исходного осадка в полиэтиленовом стакане заливают 60 г свежеприготовленной эмульсии и перемешивают через каждые 15 мин. По истечении 1 ч реакционную смесь промывают петролейным эфиром, хлороформом, ацетоном и дистиллированной водой, твердый осадок центрифугируют, фильтруют на бумажном фильтре, сушат и определяют массу. Неорганические компоненты забойных осадков подвергают анализу по определению содержания минералов до и после обработки (табл. 4).

Пример 1. В полиэтиленовый стакан отвешивают 1,0 г осадка. В другом стакане готовят эмульсию из 1,8 (3 0 ) нефти, 0,6 г (1,0 ) неонола, 28,8 г (48,0 ) головной фракции производства бутиловых спиртов и

28,8 г (48,0 ) грязевой кислоты. Грязевую кислоту — смесь 5,0, плавиковой v„1100 соляной кислот — готовят растворением бифторида аммония в соляной кислоте, Смесь перемешивают в течение 15 мин при скорости 300 об/мин. Полученную эмульсию наливают в стакан с осадком, перемешивают полиэтиленовой палочкой в течение 2-3 мин через каждые 15 мин. После 1 ч взаимодействия осадка с эмульсией реакционную массу разбавляют петролейным эфиром, центрифугируют, осветленный раствор сливают. Промывку повторяют последовательно хлороформом, ацетоном и дистиллированной водой до нейтральной среды. Нерастворенный осадок количественно переносят на бумажный фильтр и су.шат при 90 — 95 С до постоянной массы, По массе исходной и остаточной твердой фаз определяют долю растворения.

Испытание растворимости органических компонентов осадка в известных и

5 предлагаемых составах проведены методом стержней: нагретую пробу отложения наносят на стальной стержень диаметром 1 см, высота слоя 5 см, масса 1 г; пробу охлаждают до комнатной температуры и опускают в

10 цилиндр с 25 мл испытуемого состава и определяют продолжительность полного разрушения осадка.

Пример 2. В фарфоровом тигле расплавляют пробу осадка, Металлический

15 стержень диаметром 1 см опускают на 5 см в расплавленный îcàäoê, добиваясь массы осадка в 1 г. Пробу охлаждают до комнатной температуры и опускают в полиэтиленовый цилиндр с 25 мл испытуемого состава. Рас20 творение проводили без перемешивания.

Время с момента опускания стержня в испытуемый состав до.его полного освобождения от осадка принимают за продолжительность растворения.

25 Результаты опытов приведены в табл. 5.

Устойчивость испытуемых эмульсий проверяют в широком диапазоне концентраций ПАВ и нефти. Для обработки осадков используют эмульсии с концентрацией ПАВ

30 0,7 — 1,0 и нефти 3,0-3;5, устойчивые в течение более 3 ч (табл. 5).

Обработка проб забойных осадков кислотной эмульсией показала, что с увеличением массовой доли плавиковой и соляной

35 кислот возрастает доля растворения неорганических компонентов, При концентрации плавиковой кислоты 1,9 и соляной кислоты 3,8 доля растворения неорганических компонентов осадка N 1 составляет

40 31 / . Увеличение их концентрации до 2,9 и

5,8, доля растворения достигает 41 . Для осадка М 2 доля растворения увеличивается с19 до 32, Предлагаемая кислотная эмульсия рас45 творяет неорганические компоненты в 1,73,7 раза больше, чем состав по прототипу (on. 11, 12, 19, 20). Дальнейшее увеличение доля кислотного раствора в эмульсии снижает устойчивость эмульсии. При общей

50 концентрации плавиковой и соляной. кислот и воды 60 раствор не эмульгируется.

Растворимость органических компонентов осадка в кислотной эмульсии несколько превышает растворимость осадка в

55 известном составе. С увеличением доли органического растворителя в эмульсии продолжительность растворения сокращается.

При концентрации 36,7 головной фракции производства бутиловых спиртов в кислотной эмульсии осадок N. 1 по методу стерж1740644

0,7 — 1,0

3,0-3,4

Таблица 1

Состав забойных осадков

Таблица

Степень минерализации и ионный состав вод, выделенных из забойных осадков

Таблица 3

Содержание асфальтенов, смол и парафинов в органической части проб ны

* Не анализируют ней растворяется за 49 мин, увеличение доли головной фракции до 58,8 обеспечивает сокращение продолжительности растворения до 39 мин. При применении пиролизной смолы, нефраса Ар 120/200 в качестве органического растворителя получены результаты, близкие к результатам опытов с головной фракцией. Продолжительность растворения в кислотных эмульсиях сокращается в 1,1 — 1,8 раза, Предлагаемый состав для очистки призабойной зоны скважин позволяет совместить- кислотную обработку и обработку с органическим растворителем; в 2 раза сокращается продолжительность обработки, уменьшается количество используемых автоцистерн и насосных агрегатов; увеличивается межочистной период скважин в 2,0-2,5 раза за счет растворения твердых компонентов забойных осадков, не требуется специального оборудования, технология осуществляется с помощью стандартных агрегатов; продукты реакции утилизируются с добываемой продукцией без дополнительной обработки или могут быть использованы для регулирования проницаемости коллектора.

5 Формула изобретения

Состав для очистки призабойной зоны скважины, содержащий органический растворитель, смесь кислот и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

10 растворяющей способности состава, в качестве смеси кислог он содержит соляную и плавиковую кислоты и дополнительно — поверхностно-активное вещество и нефть при следующем соотношении ингредиентов, 15 мас, :

Соляная кислота 3,8-5,8

Плавиковая кислота . 1,9-2,9

Вода 31.4 — 49,7

Поверхностно-активное

20 вещество

Нефть

Органический растворитель Остальное

1740644

Таблица 4

Минералогический состав твердых неорганических компонентов осадков до и после обработки

Таблица5

Устойчивост . и активность кчслотних эмульсий прн растворении эабойних осадков

Компоненти эмульсии, мас.2

Продолвительность растворения осадка по методу стервней, инн

ОсаУстойчиНассовая доля растворения твердой фаэи эа

1 ч, Сосвость эмульсии, ч тав

Органический растворитель

Нефть

СаляВода

Плавинесторов- доля денис л<,вая кисная иарка доля маэвание доля кислота лота

Неонол 0,5 Туйнаэин. 3,8 Не уст.

ГПБС 47,8

Та не 58,8

58,5

48,8

3,4 6олее 3

3,4 То we

3,2

39

АФ 9-10 0,7 То ве

То ве 0,7

0,8

36

41

3,2

3,0

3,0

3,0

3,0

1

1

0,8

1 О

ll 1 О

ОП" 10 1,0

00-4 1,0!

1! н

Нефрдс

Ар120/2

Арлан.

То ве

3,0

3,1 6алее. 3

3,1 Та we

4,2 Не уст.

5,6 To we

3,0 6опее 3

3,0 To we

5,0

Растепа

То ве

2,5 Не уст.

46

49

ТЬ!егп-21 1,0

Неонол 0,9

Аф"!О 0,9

Та ье 1,4

1 8!

I 1 О

1,0

Сергеев.

Туймаэ.

То ье

То ве

ГПБС

Та >е

ГПБС

То не

ПС

То не

ДТ

То не

ПС

То нн

ГПБС

51

37

69

62

58

52

Не растворяется

То ве

2

2

1 !

Il

1,0

1,0

1,0

5,0 10,0 85,0

23 диалог

"" 1рототип

Составитель Я,Мухтаров

Редактор Jl, Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Т,Малец

Заказ 2062 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1О

1)

12

19

14

16

1j

18

1 ° «

20"

21

2,4

1,9

1.9

2,4

2,4

2,4

2,4

2,4

2,4

2,4

2,9

2,9

3,2

2,3

2,5

2,4

2,4

30,0

УКС

1,?

5,0

4,8

3,8

3,8

4,8

4,8

4,8

4,8

4,8 ч,8

4,8

5,8

6,4

4,6

4,8

4,8

7,5

7,5

2,0

2,0

3,4

10,0

40,7

31,4

3 1, 4

40,0

40,0

40,8

40,8

40,8

40,8

40,8

49,7

49,7

54,4

39,4

40,8

40,8

42,5

"2,5

8,0

8,0

28,4

85,0

48,8

48,0

48,0

48,0

00 48,0

48,0

37,6

46,3

48,0

I8,0

45,0

45,0

68,0

68,0

63,0

31

19

34

26

33

37

4l

32

37

29

8

11

17