Способ получения добавки к воде, нагнетаемой в нефтяной пласт
Использование: в нефтедобыче с целью улучшения закупоривающих свойств в результате взаимодействия с водой за счет получения нерастворимого полимера с повышенной набухаемостью. Сущность изобретения: осуществляют обработку порошкообразного полиакриламида. Массу порошкообразного полиакриламида перемешивают до образования однородного сыпучего порошка одновременно «ли последовательно с термической обработкой при 150-250°С в течение 0.5-2.5 ч.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Г СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ЕДОМСТВО СССР (OC0ATEHT СССР)
ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К! АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ н (5!)5 Е 21 В 43/20
) 4920514/03
) 29.01.91
) 30.08.93. Бюл. М 32
) В.Б.Демьяйовский и Д.А.Каушанский
) Швецов Д.А. Пути повышения полимер- . го заводнения. — Обзорная информация
ИИОЭНГ, вып. 21(41). M. ВНИИОЭНГ, 89, с. 39.
Авторское свидетельство СССР
1669404, кл. Е 21 В 43/20, 1989.
) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДОБАВКИ К ВО, НАГНЕТАЕМОЙ В НЕФТЯНОЙ ПЛАСТ!
Изобретение относится к нефтедобыче, т чнее к повышению эффективности заводн ния нефтяных пластов.
Цель изобретения — увеличение нефтео дачи за счет более эффективной изоляции г дропроводных зон пласта полимерно-гел выми системами в процессе эаводнения, Сущность изобретения состоит в том, чт. за счет создания новых типов сшивающ х цепочек, возникающих при термичес ой имидиэации полиакриламида в к исталлических областях твердой фазы, ll оисходит образование гелевых частиц с б лее прочной структурой, чем при получен и гелевых частиц по известному способу.
Э от процесс можно представить схемой (! н.(!.н нЬни н.сн. н.нн ! !
Н (0)О.н/Н + Н!н - 0(0)С-С.Н Н-C-C(0)-0-нн-0-(0)С-C-нн + (4Н3
1 1 l
Н-С! .Н Н Н Н-C-Н Н-С-Н Н Н.=-Н
l ..
„„. ЫÄÄ 1837105 А1 (57) Использование: в нефтедобыче с целью улучшения закупоривающих свойств в результате взаимодействия с водой за счет получения нерастворимого полимера с повышенной набухаемостью. Сущность изобретения; осуществляют обработку порошкообразного полиакриламида. Массу порошкообразного полиакриламида перемешивают до образования однородного сыпучего порошка одновременно или последовательно с термической обработкой при 150-250 С в течение 0,5-2,5 ч, Кроме имидизации, возможны и другие процессы, связанные с термическим превращением аминогрупп, в частности вероятен процесс образования диазогрупп. На их образование указывает появление в ряде случаев желтой окраски, характерной для некоторых диазокрасителей.
Выделяющиеся при термообработке низкомолекулярные продукты разложения (аммиак, вода) вытесняют кислород воздуха из паровых каналов гранул полиакриламида, что препятствует протеканию процессов деструктивного окисления, Это повышает скорость процесса сшивания и снижает скорость процесса деструкции, В результате полимер, образуется редкосшитый полимер, т.е, полимер,.обладающий большой набухаемостью. При смешении с водой полученная таким образом добавка образует фрагментальную полимерно-гелевую систему, которая обладает высокой способностью закупоривать поровые каналы и трещины в пласте. Это приводит к измене1837105 нию потоков нагнетаемой воды в необводненные области продуктивных горизонтов и увеличению нефтеотдачи пласта, При реакции способа получения добавки необходимо контролировать процесс внутричастичной и межчастичной сшивки.
Для получения порошкообразного продукта, который можно непосредственно использовать в условиях нефтепромыслов, необходимо стремиться к снижению количества межчастичных сшивок. Это достигается использованием механической обработки исходного порошкообразного полимера до, в процессе или после его термической обработки, Использование пред- 15 варительной механической обработки во многих случаях позволяет образовать блок из спекшихся частиц при сравнительно низких температурах термообработки. При более жестких режимах термообработки необходимо перемешивание порошка в процессе или после термообработки.
Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что обработку порошкообразного полиакриламида осуществляют путем последовательной или одновременной термической обработки и перемешивания. причем термическую обработку производят при 150-250"С в течение
0.5-2,5 ч. При температуре термообработки менее 15.ОС и ее продолжительности менее
0,5 ч процесс сшивания идет неэффективно или вообще не происходит, При температурах более 25 С происходит черезмерная сшивка и разложение полимера, сопровож- З5 дающееся выделением газов с характерным запахом. Набухаемость сухих полимерных гелевых частиц при этом снижается, что приводит.к снижению закупоривающих свойств полимерно-гелевых систем, пол- 40 учаемых на основе предлагаемой добавки.
При продолжительности термообработки более 2,5 ч происходит спекание частиц и образуется моноблок. Поэтому продолжительностьтермообработки ограничена 2,5 ч. 45
Необходимость.перемешивания во время или после термической обработки вызвана спеканием массы порошка полиакриламида в единый блок, который не может быть использован как добавка к воде, 50 закачиваемой в нефтяной пласт. Таким образом, каждый из заявляемых отличительных признаков является необходимым, а все вместе достаточными для реализации заявляемого способа. 55
Указанные отличия позволяют сделать
at вод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". Признаки, отличающие заявляемое техническое решение не выявлены в других технических решениях в данной области, т.е, соответствуют критерию "существенные отличия".
Примеры конкретного выполнения данного способа приведены в нижеследующих примерах, Пример 1, Берут 10 кг порошкообразного полиакриламида с содержанием влаги
1 и помещают в цилиндрический сосуд.
Сосуд с полимером помещают в.воздушный термостат, в котором автоматически поддерживается постоянная температура
200 С, После часа термической обработки сосуд с продуктом извлекают из термокамеры, зацепляют в держателе и производят перемешивание при помощи мешалки. Перемешивание продолжают до образования однородного сыпучего порошка.
Полученная добавка исследована в составе полимерно-гелевой системы, получаемой путем смешения воды с 0,2 полученной добавки, Для определения качества получаемой добавки в отношении ее влияния в составе полимерно-гелевой системы на процессы фильтрации в нефтяном пласте исследован показатель фильтрации полимерно-гелевой системы. Этот показатель определяется на калиброванном сетчатом фильтре с размером ячеек 50 мкм. Такой фильтр является моделью промытых зон нефтяного пласта, поэтому показатель фильтрации ПГС, определенный на. этом фильтре, может служить для оценки влияния добавки на эффективность ее воздействия на величину неотдачи, Чем ниже показатель фильтрации на единицу концентрации вводимой добавки, тем выше закупорка гидропроводных зон пласта, больше охвата пласта эаводнением и больше величина нефтеотдачи.
За меру величины фильтрации принимали количество жидкости в мл, которое фильтруется через сетчатый фильтр диаметром 1 см с размером ячеек 50 мкм при перепаде давления 1 атм в течение 2 мин, отнесенной к площади фильтра.
Для полученной в данном примере добавки показатель фильтрации в сравнении с прототипом снизился с 40 до 2 мм, Таким образом, можно говорить о том, что полученная по данному способу добавка для получения полимерно-гелевых систем является более эффективной, чем добавка, полученная.по способу-п рототипу.
Пример 2, Для одновременной термической и механической обработки порошкообразного полиакриламида модельная установка. включающая цилиндрический обогреваемый снаружи реактор с рабочим обьемом 250 мл и диаметром 5 см. Внутри реактора расположен шнековый транспор1837105
Примечание
Режимы термической обработки
Содержа- P е ж и м ние воды, механиция, мм продукта пп ческой
Температура, С
Время, ч обработки
200
0,5
Порошок
То же
0.5
П+Т
1.0
П+Т
П+Т
1,5
Блок
Газовыделение
2,0
Т,П
Порошок
То же
0.5
Т. П
0,5
Т. П
ITep. Шнековый транспортер осуществляет .:ввод, вывод порошкообразного полимера в
:зону реактора и механическое перемешива;ние полимера в процессе термической об работки полимера.
В реактор в течение 1 ч подают 100 r .порошкообразного полиакриламида. Внут. ри реактора поддерживается температура ,: 200 С. В результате прохождения порошко, образного полимера через реактор на выходе была получена порошкообраэная, .добавка к воде для получения полимерно:гелевой системы. Показатель фильтрации этой системы при концентрации добавки . 0,25 составил 2 мм; Этот показатель вы,ше, чем в случае полимерно-гелевой систе:мы той же концентрации, полученной по способу-прототипу (см, таблицу).
Пример 3. Результаты получения ,свойств воды, которые модифицированы до;,бавкой, полученной при различных режи:мах обработки, приведены в таблице.
Как видно из результатов, представлен,ных в таблице, в случае отсутствия механической обработки обрабатываемого полимера происходит образование блоков — спекшихся кускоЪ полиакриламида, Этот блок не может быть непосредственно использован для приготовления полимерногелевых систем.
При температуре обработки 130 С получаемая добавка мало снижает фильтрацию
:воды (см. таблицу, опыт 1). а при высокой температуре 270 С образуется блок, который не удается разрушить до порошкооб разного состояния простым перемешиванием. Кроме того, при этом наблюдается интенсивное газовыделение со специфическим запахом (см, таблицу, опыт
4).
5 Из полученных данных следует, что оптимальными условиями обработки полимера являются температура 150-250 С, продолжительность обработки 0,5-2,5 ч и перемешивание во время или после терми10 ческой обработки.
Результаты исследования свойств добавок к воде и полимерно-гелевых систем на их основе.
Предлагаемый способ получения добав15 ки к закачиваемой в пласт воде позволит повысить эффективность процесса нефтеотдачи эа счет снижения расхода добавки для получения того же эффекта; упростить технологию получения добавки к водам закачи20 ваемым в пласт; снизить затраты на обработку, Формула изобретения
Способ получения добавки к воде, на25 гнетаемой.в нефтяной пласт, включающий обработку порошкообразного полиакриламида, отл и ча ю щи и с я тем, что, с целью улучшения закупоривающих свойств в результате взаимодействия с водой за счет
30 получения нерастворимог о полимера с повышенной набухаемостью, массу порошкообразного полиакриламида перемешивают до образования однородного сыпучего порошка одновременно или последовательно
35 с термической обработкой при 150-250 С в течение 0,5-2,5 ч.
Фильтра- С осто я н ие
1837105
Продолжение таблицы
Составитель ВнДемьяновский
Техред М. Моргентал Корректор A.Ìîòûëü
Редактор
Заказ 2856 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Проиэеодстеенно-иэдатеаьскиа комбинат "Патент, г. Ужгород. Уа.Гагарина. 101
*Принятые условные обозначения режимов механической обработки массы порошка полимера:
П+ Т вЂ” перемешивание в процессе термической обработки;
1;П вЂ”.перемешивание после термической обработки,
