Кислотный поверхностно-активный состав для обработки призабойной зоны
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для обработки призабойной зоны пласта с целью интенсификации добычи нефти. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности кислотной обработки за счет увеличения глубины проникновения состава в призабойную зону пласта, снижение возможности выпадения осадков из отработанного раствора и уменьшение коррозионного действия кислотной композиции. Кислотный поверхностно-активный состав для обработки призабойной зоны пласта включает мас.%: ингибированную соляную кислоту (в пересчете на HCl) 5,0-24,0, фтористоводородную кислоту 2,0-10,0, уксусную кислоту 1,0-10,0, поверхностно-активное вещество 0,1-5,0, полифосфат 0,01-5,0, универсальный реагент РДН - У 1,0-50,0. 3 табл., 2 ил.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для обработки призабойной зоны пласта с целью интенсификации добычи нефти.
Известен состав для обработки призабойной зоны скважины (RU 2199661 C1, Е21В 43/27, 27.02.2003.), включающий мас.%: водный раствор соляной кислоты 10÷12%-ной концентрации - 10,0÷18,0, водный раствор плавиковой кислоты 1,5÷5,0%-ной концентрации - 1,5÷5,0, органический растворитель - остальное. В качестве последнего используется смесь предельных углеводородов алканового и ароматического ряда.
Недостатком данного состава являются низкие вытесняющие свойства и быстрая отработка кислоты в водосодержащем пропластке.
Известен также состав для обработки призабойной зоны пласта, включающий поверхностно-активное вещество, например, нефтяной или синтетический сульфанат концентрацией 0,25÷3 мас.% и соляную кислоту с концентрацией 5÷24 мас.% (авт. св. СССР №1161699, Е21В 43/22, 1984 г.). Недостатком этого состава являются низкие отмывающие свойства асфальтово-смолистых и парафиновых отложений АСПО в призабойной зоне скважины и высокой скорость нейтрализации кислоты.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению, взятому за прототип, является кислотный поверхностно-активный состав для обработки призабойной зоны пласта (RU 2249101 C1, Е21В 43/27, 27.03.2005), включающий смесь ингибированной соляной кислоты и фтористоводородной кислот, неиогенного поверхностно-активного вещества, растворителя отложений АСПО, уксусную кислоту, воду и взаимный растворитель.
Недостатком данного состава для обработки призабойной зоны - невысокая эффективность кислотной обработки.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности кислотной обработки за счет увеличения глубины проникновения состава в призабойную зону пласта, снижение возможности выпадения осадков из отработанного раствора и уменьшение коррозионного действия кислотной композиции.
Технический результат достигается тем, что в отличие от известных композиций в заявляемом составе, включающем смесь ингибированной соляной, фтористоводородной и уксусной кислот, поверхностно-активного вещества, растворителя АСПО, взаимного растворителя и воду, дополнительно введены полифосфаты, а в качестве взаимного растворителя и растворителя АСПО используют реагент РДН-У при следующем соотношении компонентов (мас.%):
| ингибированная соляная кислота (в пересчете на HCl) | 5,0÷24,0 |
| фтористоводородная кислота | 2,0÷10,0 |
| уксусная кислота | 1,0÷10,0 |
| поверхностно-активное вещество | 0,1÷5,0 |
| полифосфаты | 0,01÷5,0 |
| универсальный реагент РДН-У | 1,0÷50,0 |
| вода | остальное |
Для приготовления данного интенсифицирующего кислотного состава используют соляную кислоту (ТУ 4814-82), фтористоводородную кислоту (ТУ-1426-84), уксусную кислоту в качестве поверхностно-активного вещества - оксиэтилированный алкилфенол, например марки Неонол АФ 9-12 или моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля марки ОП-10 по ГОСТ 8433-91 или дипроксоамин - 157 - 65М (ТУ 38-10-11128-87), а в качестве универсального реагента - реагент РДН-У (ТУ 2458-001-33539748-2004), представляющего собой композицию, содержащую мас.%:
| ПАВ | 18-30 |
| Растворитель АСПО на основе спиртов | 20-70 |
В качестве полифосфатов возможно использование пирогексаметафосфата натрия, триполифосфата натрия, плава солей, являющимся отходом химического производства и содержащим, мас.%: полифосфаты натрия в пересчете на P2O5 (пирогексаметофосфат) - 50-53, окиси натрия Na2O - 40-45, железо - 0,06, хлориды - 0,9-1,2, нерастворимые в воде вещества 0,6-1.
Предлагаемый состав готовят последовательным растворением полифосфата, реагента РДН-У и НПАВ в разбавленной соляной кислоте, далее добавляется плавиковая и уксусная кислоты в количествах, предусмотренных формулой изобретения.
В отличие от известных ПАВ - содержащих кислотных составов для обработки призабойной зоны пласта, этот состав представляет собой хорошо фильтрующуюся в пласт систему, позволяющую активной кислоте проникать на значительные расстояния, увеличивая тем самым глубину обработки. Кроме того, введение в композицию полифосфатов предотвращает выпадение осадков из отработанных кислотных растворов.
Для сравнительной оценки эффективности действия составов их готовят согласно заявляемому изобретению и прототипу (RU 2249101 С1, 7 Е21В 43/27, 27.03.2005) в количествах, предусмотренных формулой изобретения.
Оценку эффективности составов определяли по РД - 39-1-442-80
Исследования растворимости образцов мрамора в кислотных растворах в статических условиях (кислотная ванна). Были подготовлены образцы в виде кубиков размером приблизительно 1×1×1 см. Образцы были взвешены, рассчитана их удельная поверхность и помещены в приготовленный раствор при соотношении площади образца и объема раствора 1:1 при температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении. Исследования проводились в течение одного часа. Образцы вынимали из растворов, промывали дистиллированной водой, сушили до постоянного веса в сушильном шкафу и взвешивали. Определялась степень нейтрализации растворов. На основании полученных данных построены следующие графики см. фиг.1, 2.
Из графиков можно сделать следующие выводы, скорость растворения образцов в заявляемых растворах (составы 2, 3, 4) значительно меньше, чем в прототипе (состав 1). Кратность снижения скорости растворения заявляемых составов по сравнению с прототипом приведена в таблице 1.
Скорость растворения у заявляемых составов ниже более чем в 2,5 раза, что свидетельствует о более глубоком проникновении активной кислоты в продуктивный горизонт.
Из фиг. 2 видно, что наиболее активно нейтрализуется состав-прототип, и по истечении 30 минут он полностью нейтрализовался. Заявляемые составы нейтрализуются медленней и по истечении 60 минут их остаточная кислотность составляет более 30% от первоначальной.
Скорость нейтрализации у заявляемых составов ниже более чем в 3,5 раза, что свидетельствует о значительном сохранении активности кислоты во времени (табл.2).
Исследования коррозионной активности кислотных составов. Для исследования коррозионной активности кислотных растворов были отобраны образцы стали марки Ст.3. Коррозия металла определялась в соответствии с РД 39-1-442-80. Результаты исследований приведены в таблице 3.
Скорость коррозии у заявляемых составов ниже более чем в 3,5 раза, что свидетельствует о низкой скорости коррозии заявляемых составов.
Предлагаемый состав отличается от известного использованием комплексного реагента. В научно-технической и патентной литературе такой состав для достижения поставленной технической цели не встречается. Поэтому полагаем, что предлагаемое техническое решение соответствует критериям «изобретательский уровень» и «новизна».
| Таблица 1 Показатели скорости растворения мрамора и кратность снижения заявляемых составов по сравнению с прототипом | ||
| № Состава композиции | Скорость растворения, кг/м2·час | Кратность превышения скорости состава №1 |
| Состав 1 (прототип) | 32 | - |
| Состав 2 (заявляемый) | 9,5 | 3,3 |
| Состав 3 (заявляемый) | 12,5 | 2,5 |
| Состав 4 (заявляемый) | 8,5 | 3,7 |
| Таблица 2. Показатели скорости нейтрализации кислотного раствора и кратность снижения заявляемых составов по сравнению с прототипом | ||
| № Состава композиции | Скорость нейтрализации, кг/м2·час | Кратность превышения скорости состава №1 |
| Состав 1 (прототип) | 96,1 | - |
| Состав 2 (заявляемый) | 27,2 | 3,5 |
| Состав 3 (заявляемый) | 32,1 | 3 |
| Состав 4 (заявляемый) | 24,1 | 4 |
| Таблица 3. Показатели скорости коррозии кислотного раствора и кратность снижения заявляемых составов по сравнению с прототипом | ||
| № Состава композиции | Скорость коррозии, кг/м2· час | Кратность превышения скорости состава №1 |
| Состав 1 (прототип) | 12 | - |
| Состав 2 (заявляемый) | 3,25 | 3,7 |
| Состав 3 (заявляемый) | 2,3 | 5,2 |
| Состав 4 (заявляемый) | 0,8 | 15 |
Кислотный поверхностно-активный состав для обработки призабойной зоны пласта, включающий смесь ингибированной соляной, фтористоводородной и уксусной кислот, поверхностно-активного вещества, растворителя асфальтово-смолистых и парафиновых отложений АСПО, взаимного растворителя и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит полифосфат, а в качестве взаимного растворителя и растворителя АСПО используют универсальный реагент РДН-У при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| ингибированная соляная кислота (в пересчете на HCl) | 5,0-24,0 |
| фтористоводородная кислота | 2,0-10,0 |
| уксусная кислота | 1,0-10,0 |
| поверхностно-активное вещество | 0,1-5,0 |
| полифосфат | 0,01-5,0 |
| универсальный реагент РДН-У | 1,0-50,0 |
