Структурированный состав на углеводородной основе

 

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 09 К 7/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

О

К) (21) 4877577/03 (22) 24.10.90 (46) 15.01,93. Бюл. N 2 (71) Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности и Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности "Пермнипинефть" (72) В.Н.Глущенко, И.П.Королев, П.M,Þæàнинов, О,В.Поздеев и Г.B,Ñèäoðåíêî (56) Хейфец И,Б. и др. Глушение скважин загущенной нефтью // Сер. Нефтяная и газовая промышленность, Киев, 1983, N 1, с.

37-38. (54) СТРУКТУРИРОВАННЫЙ СОСТАВ НА

УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕ (57) Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к структурированному составу на углеводородной основе, который может быть использован в качестве жидкости — песконосителя при гидроразрыве продуктивных пластов, а, также

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к структурированным составам на углеводородной основе, и может быть использовано при гидрорэзрыве продуктивных пластов, а также при перфорации и глушении скважин.

Известен структурированный состав для гидроразрыва продуктивных пластов. включающий мас. %:

Молотый асфальтит 1-2, Нефть Остальное

Состав готовят путем ввода асфальтита в нефть и периодического перемешивания при 18-20 С в течение 1-1,5 сут.. а при 60Ъ

„„ Ц„„1788ОО2 А1 жидкости перфорации и глушения скважин, Улучшение технологических свойств состава на стадии получения и эксплуатации путем увеличения значений статического напряжения сдвига и снижения фильтрации при одновременном расширении спектра углеводородного сырья для его получения и придания способности к деструкции в плэстовых условиях достигается за счет того, что структурированный состав на углеводородной основе включает углеводород, основной и кислотный компоненты органической и неорганической природы. В качестве углеводорода используют нефть или нефтепродукт, основного компонента— остаток кубовый производства аминов С17Сго (ОКПА Сп-С20) (4-6 мас. %), а кислотного — растворы соляной или уксусной кислот (4-12 мас. ), остаток кубовый производства аминов С17-C2Q (4-6 мас. %), раствор со-. ляной или уксусной кислот. В качестве кислотных растворов используют 10 -ный раствор соляной или 20%-ный раствор уксусной кислот. 3 табл.

70 С 1-2 ч. Состав, полученный с использованием нефти Ромашкинского месторождения вязкостью 13,4 мПа.с, имеет динамическую вязкость 20,8-25,4 мПа.с, значения статического напряжения сдвига (СНС) 6-12 дПа и фильтрационные потери, измеренные на приборе BM-6 2-5 см /30

3 мин.

Известен также структурированный состав на углеводородной основе, включающий, об. %:

Смесь гудронов растительных или животных жиров, или СМАД-1 4

1788002

4-12

Раствор каустической соды с плотностью 1400 кгlм 1 э

Нефть Бугреватовского месторождения с содер жанием 50.% смол . 95

Такой состав облэдает условной вязкостью(no ВП-5) 70-75 с, СНС через 1 и 10 мин покоя — 10 — 20/20 — 30 дПэ соответственно и фильтрацией (no BM-6 при перепаде давления на фильтре 0,1 МПэ) — 6-8 см /30 мин.

Для приобретения составом таких свойств требуется 2 — 3-х кратная циркуляция через скважину с забойной температурой 90 С или нагрев с перемешивэнием в поверхностных условиях, Существенные технологические недостатки данного состава заключаются в следующем: состав обладает низкими значениями СНС; высокие значения фильтрации, что приводит к неоправдэнному расходу состава при интенсивной фильтрации из трещины разрыва и неравномерному распределению песка по ней; спектр используемых для приготовления состава углеводородов ограничен высокосмолистыми нефтями; состав не подвержен деструкции .в плэстовых условиях; длительное время получения состава и необходимость его разогрева до пожароопасных температур, Эти недостатки затрудняют получение и использование состава и снижа от эффективность проводимых с ним ремонтных работ.

Цель изобретения — улучшение технологических свойств состава эа счет увеличения значений статического напря>кения сдвига и снижения фильтрации при одновременном расширении спектра углеводородного сырья для его получения и придания способности к деструкции в пластовых условиях, Поставленная цель достигается тем, что структурированный состав на углеводородной основе, включающий углеводород, основной и кислотный компоненты органической и неорганической природы, в качестве углеводорода содержит нефть или нефтепродукт, а в качестве основного и кислотного компонентов содержит соответственно остаток кубовый производства аминов С1т-С2о(ОКПА С17-Сгв) и 10%-й раствор соляной или 20 -ый раствор уксусной кислот, при следующем соотношении компонентов, об. %:

Остаток кубовый производства эминов С17 C2Q (ОКПА C17 — C2o) 4 — 6

° 10%-ный раствор соляной или 20%-ный рэствор уксусной кислоты

20

Нефть или нефтепродукты Остальное причем соотношение ОКПА Сл — Czo — раствор кислот составляет 1:1-2, В составе используют низко- и средневязкие товарные нефти месторождений страны, гэзоконденсат, дизельное топливо и др. светлые нефтепродукты

Остаток кубовый производства аминов

С17 С20 производится Березниковским ПО

"Азот" по TY 6-02-750-78. Он представляет собой воскообразный продукт светло-коричневого цвета, плавящийся при 58-66 С, с содержанием (мас. %):

)Кирные элифатические амины С>20 56-93

Углеводороды 7 — 44

ОКПА используют при получении ингибитора коррозии стали СНПХ-6012 по TY

3.9-576565-7-022-84.

В качестве кислотных растворов используют 10%-ный раствор соляной кислоты по ГОСТ 852-78 или ТУ 6-01-714-77, э также 20%-ный раствор уксусной кислоты.

Пример 1. Получение состава, 20 см

25 (4 об. %) OKllA, предварительно рээагретые до 60 — 70 С вливают при перемешивэнии в

460 см (92 об. %) нефти Осинскою месторождения (ПО "Пермнефть"), э затем в течение 1 мин при перемешивэнии на

30, лаборэторной мешалке вводят 20 см (4 аб.

%) 10%-ного раствора соляной кислоты и дополнительно перемешивают в течение 10 мин. Образуется структурированный состав, который охлаждают до 20"С и подвер35 гают испытаниям по известным методикам.

Эффективную вязкость (),) измеряют на приборе "Rheotest-2" при градиенте сдвига 145,8 с (хэрактерном для движения жидкости при ее зэкэчке в пласт).

40 Статическое напряжение сдвига (01/10) измеряют через 1 и 10 мин покоя состава на приборе СНС-2;

Фильтрацию оценивают на приборе

ПФП-200 при 20ОC и перепэде давления на

45 картонном фильтре 2,5 Mila зэ 30 мин со сбором фильтратэ в мерную пробирку.

Способность состава к деструкции s пластовых условиях оценивают путем введения в состав 5-10 мэс, % молотого мела

50 или 1,5-3,0 об, % раствора сульфонала в течение 10-12 мин до прекращения выделения газа. Затем состав охлаждают до 20 С и подвергают испытэниям.

Пример 2-20. Проводят аналогично

55 примеру 1 с изменением лишь концентрэции компонентов, Количественные и качественные данные состава, полученного па этим примерам, приведены в табл, 1-3, 1766002

Как следует из данных табл. 1, наиболее приемлемыми концентрациями ОКПА в составе являются 4-6 об; %, при соотношении раствора ОКПА — раствор кислот 1-2;2. При снижении концентрации ОКПА образуется низкоструктурированный состав (пр, 6), а при превышении — черезмерно структурированный (пр, 7), что вызовет при его прокячке по трубам значительные гидравлические потери, При снижении соотношения ОКПА— кислота ниже 1:1 (пр, 8) структурные свойства состава снижаются из-за недостатка KL1cлоты на нейтрализацию аминов, а увеличение этого соотношения (при. 9)-незначительно отражается на свойствах состава.

Результаты, приведенные в табл. 2, свидетельствуют о том, что оптимальной концентрацией растворов минеральных кислот, использующихся в способе, является 10 и 20;ь для соляной и уксусной соответственно. Снижение концентраций ниже этих значений (пр. 11, 14) не позволяет полHocThLo нейтрализовать амины и получить структурированный состав, а более (при, 12,15) — приводят к получению менее структурированного состава из-за черезл1ерной ионизации аминных мыл.

Из табл. 3 видно, что смешивание состава с 5 — 10 мас. о, мелового порошка или

1,5-3 об. % анионных ПАВ (сульфонол, ДСРАС или КЧНР) способствует его полной деструкции, Таким образом, при закачке состава в карбонятный коллектор будет иметь место его деструкция Во времени зя счет реакции избытка раствора кислот с карбонатной породой. При закачке же состава в терригенный коллектор его деструкция может быть достигнута путем дополнительной закачки в трещину разрыва в конце технологического процесса углеводородного раствора вышеперечисленных анионных ПАВ.

Опытами также установлено, что кварцевый песок фракции 0,5 — 1,0 мм полность10 удерживается в объеме такого состава как за счет эффективной гид рофобизации зерен песка аминосолями, так и наличия в составе высоких значений СНС. Это делает практически безопасной аварийную остановку процесса разрыва пласта при нахождении состав" с песком в стволе скважин. Состав теряет значение СНС при температуре

= 40 С, что делает его пригодным для работы в скважинах с температурой на забое до о

40 Г. я также и с большей температурой, но без длительных остановок, причем в пласте с температурой >40 С он после закачки будет сВМ деструктурировян, Данный còp /ктури повя н н ь1!! сос т 1в на углеводе Г?Одной Основе позволяет Г10л11сить значения его СНС в 2--6,4 разя L1 снизить значения фильтрации в 3.3 -5,5 ряз пo cряв5 нению с известныим.

При этом одноврел1е11но расширен дияпязо1 углеводородного сь1рья для его полУЧЕНИЯ И ПРИДаНЫ СВОйСтВЯ К ДЕСГРУKliilin B пластовыx условиях, 10 Кроме того, для получения состава требуется лишь разогрев основного компонента — Ot flA без разогрева всей Kor-1позиции и длительного ее перемешивянпя.

Имеющий место эффект обьясняетгя

15 наличием в составе ОКПА не только первичных жирных эл1инон, а и BTopl" ных, которые способствуют, наряду с определенной долей высокомолекулярных первичных аминов, структурированию состава при

20 образовании яминных мыл. Присутствующая в составе водная фязя l13 состава кислотных растворов служит при этом центрол1 л1ицеллообразовяния (структурирования) таких мыл, я также дополнительным понизи25 телем фильтрации.

Состав обладает структурно-механическими свойствами только в кислой среде.

При нейтрализации избьITKB кислот, например, кярбона1ями, происходит утеря струк30 туры составом. Деструкция состава под влиянием анионных ПАВ объясняется нейтрализацией положительного зарядя яминосолей отрицательными зарядами этих ПАВ.

Формула изобретения

35 Структурированный састаB íэ углев0д0родной основе, включающий углеводород. основной и кислотный компоненты органической и неорганической природы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения

40 его технологических свойств зя счет увеличения значений статического í"-.ïpÿ>Kåiièÿ сдвига и снижения фильтрации при ofllio временном расширении спектра углеводородного сырья для его получения и

45 придания способности к деструкции в плястовых условиях, 8 качестве углеводорода используют нефть или нефтепродукт. я в качестве ocHoBHoio и кислотного компоненТоВ он содержит соответственно кубовый

50 остаток производства аминов Сl7 Сзл (ОКПА С»-Сго) и 10%-ный раствор соляной или

20%-ный раствор уксусной кислот, пр|1 следующем соотношении компонентов. пб.",/,;

ОКПА Сi7 С2о 4-6

55 10% ный рястор соляной или 20,"., -ный рястор уксусной кислот 4-12

Нефть или нефтепродукт Остальное при «ем соотношение ОКПА С1;-С о — раствор кислот составляет 1:(1 — 2).

1788002

Таблица 1

Пример

Состав, об.

ОКПА эствоо к

0 1110, дПа

107ьный НС!

Ф,см з мПа. с

41/47 5,8

58,6

8,4

1:2

43/50

33,3

73/88 6,4

60,5

80 /80

8,2

45/50

1:1,5

38,4

7,5

3,5

3,6

9/12

36,0

9.2

6,6

13,2

1:2

1:0,9

18/20 9,4

44,2

1:2,1

44/48 8,2

34.8

13/24

59,2

32,0

Известный состав,об. ь:

СМАД -1 -4

Раствор NaOH(o =1400 кгlмз)-1

Нефть Бугреватовского месторождения -85

Собтношение

ОКПАраствор кислоты

Свойства состава

82,5 127/150 6,3

17В . 002

Таблица 2

Таблица 3

Составитель В.Данилова

Техред М.Моргентал Корректор С.Пакарь

Редактор

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

Заказ 48 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр» ГКНТ СССР

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