СОСТАВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ С ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ Российский патент 1998 года по МПК E21B43/00 E21B37/06 

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и предназначено для удаления жидкости с забоя скважины.

Наиболее близким по составу к изобретению является состав для удаления жесткости с забоя газовой скважины, содержащий, мас.%:
Порошкообразная основа (КССБ, сульфонол) - 20-80
Поверхностно-активное вещество на основе моноалкифенолового эфира, полиэтиленгликоля на основе полимердистиллята (ОП-10 или ОП-7) - 10-70
Пластифицирующая добавка (КМЦ) - 1-18
Облегчающая добавка (полистирол) - 0,3-0,7
Недостатком указанного пенообразующего состава, взятого за прототип, является низкая устойчивость пены, наличие в составе нерастворимого в воде и труднорастворимого в конденсате полистирола, а также низкая пенообразующая способность при отсутствии ил незначительном (менее 5 тыс. м³/сут) притоке газа из пласта.

Кроме этого, применение в известном составе КМЦ в больших концентрациях 1-18мас. % замедляет и снижает образование пены, тем самым снижает эффективность выноса жидкости.

Задачей изобретения является повышение вспениваемости и устойчивости пены, повышение скорости растворимости заявляемого состава, повышение эффективности выноса жидкости.

Поставленная задача решается тем, что в состав для удаления жидкости, содержащей поверхностно-активные вещества неионогенные (ОП-10 или ОП-7), анионоактивные (сульфонол) и КССБ, при соотношении ОП-10 или ОП-7 и сульфонола 3,4: 1,0, в состав дополнительно вводят карбонат аммония, фосфат щелочного металла при следующем соотношении компонентов, мас. %:
ОП-10 или ОП-7 - 35,0-39,0
Сульфонол - 9,5-13,0
КССБ - 28,0 - 41,0
Карбонат аммония - 13,0-16,0
Фосфат щелочного металла - 1,5-4,0
Твердое поверхностно-активное вещество готовят путем перемешивания входящих в него ингредиентов в определенной последовательности до однородной массы с последующим формированием стержней, которые доставляют на забой по НКТ через лубрикатор.

Наибольшая чувствительность всех типов ПАВ проявляется к газовому конденсату, и, как правило, вспенивание жидкости ухудшается с увеличением содержания конденсата и становится неудовлетворительным для неионогенных ПАВ (ОП-7, ОП-10, дисолван) при содержании конденсата свыше 40-50% (см. табл. 1) и для анионоактивных (сульфонол) свыше 15-20%. Повышенная минерализация жидкости также в значительной степени снижает пенообразование.

Анионные ПАВ, взаимодействуя в минерализованной воде с солями кальция и магния, выпадают в осадок. Неионогенные ПАВ - стойкие к действию пластовых вод, однако в присутствии газового конденсата снижают свою пенообразующую активность и в определенных условиях образуют устойчивую водоконденсатную эмульсию. Добавление анионных ПАВ к неионогенным позволяет получить смеси, сравнительно малочувствительные к действию минерализации и газового конденсата, а также снизить возможность образования стойких эмульсий.

В данном составе в отличие от известного подобрано такое соотношение неионогенных (ОП-10)и анионоактивных (сульфонол) ПАВ 3,4:1,0, которое позволило получить наибольший эффект вспенивания и выноса жидкости с забоя скважины и очистки шлейфов практически при любой минерализации пластовых вод и содержании газового конденсата, что делает предложенный состав универсальным (см. табл. 1).

Наличие в составе для удаления жидкости с забоя скважины карбоната аммония 13,0-16,0 мас. %, фосфата щелочного металла 1,5-4,0 мас.%, при соотношении ОП-10 и сульфонола 3,4:1,0, с одновременным увеличением ПАВ с 34,0-35,0 мас. % до 35,0-39,0 мас.%, уменьшением сульфонола с 50,0-80,0 мас.% до 9,5-13,0 мас. % и увеличением КССБ с 9,3-11,6 мас. % до 28,0-41,0 мас.% является отличительным признаком изобретения.

Изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень", так как приведенное соотношение ОП-10 или ОП-7 и сульфонола 3,4:1,0, сочетание карбоната аммония, фосфата щелочного металла, ОП-10 или ОП-7, сульфонола и КССБ в приведенных соотношениях в составе для удаления жидкости с забоя скважин является неочевидным для среднего специалиста в данной области знаний.

Вышеперечисленные признаки позволяют считать предлагаемый состав для удаления жидкости с забоя скважин новым, не описанным в научно-технической и патентной литературе.

Изобретение является промышленно применимым, что подтверждается прилагаемым актом лабораторных испытаний.

Состав для удаления жидкости с забоя скважин готовился с использованием следующих реагентов:
ОП-10 - ГОСТ 8244-81
Сульфонол - ТУ 6-01-1001-75
КССБ - ТУ 39-095-75
Карбонат аммония - ГОСТ 3770-64
Фосфат щелочного металла (фосфат натрия) - ГОСТ 9337-60
Физико-химические характеристики компонентов приведены в табл. 2.

Эффективность твердых ПАВ оценивали по кратности образования устойчивости пены и количеству выносимой жесткости с различной минерализацией растворов, содержащих соли натрия, кальция и газового конденсата. Для получения качественных показателей эффективности использования того или иного состава твердого ПАВ по вспениванию и выносу жидкости из скважин использовалась лабораторная установка.

Испытания проводил на образцах твердого ПАВ, содержащих различные ингредиенты и их соотношения.

Для изготовления образцов в емкость заливали расчетное количество жидких ПАВ (ОП-10 или ОП-7) и при перемешивании последовательно добавляли заданное количество входящих в твердый ПАВ ингредиентов до получения однородной массы и их полученной фракции отбирали навески образцов твердого ПАВ. При исследовании эффективности твердого ПАВ использовались пластовая вода с минерализацией 10-200 г/л смеси ее с газовым конденсатом (до 50% от объема смеси).

Результаты лабораторных исследований показали (см. табл. 1), что наибольшая чувствительность всех типов поверхностно-активных веществ проявляется к газовому конденсату и, как правило, вспенивание жидкости ухудшается с увеличением содержания конденсата и становится неудовлетворительным, для неионогенных ПАВ (ОП-10 или ОП-7) при содержании конденсата свыше 40-50% и для анионоактивных (сульфонол) свыше 15-20%. Повышенная минерализация жидкости также в значительной степени снижает пенообразование. Анионные ПАВ (сульфонол), взаимодействуя в минерализованной воде с солями кальция и магния, выпадают в осадок. Неионогенные ПАВ, стойкие к действию пластовых вод, которые, однако, в присутствии газового конденсата снижают свою пенообразующую способность и в определенных условиях образуют устойчивые водоконденсатные эмульсии.

Добавление анионных ПАВ к неионогенным позволило получить смеси, сравнительно малочувствительные к действию минерализации и газового конденсата.

Наибольший эффект был достигнут при соотношении ОП-10 или ОП-7 и сульфонола 3,4:1,0 (в отличие от известного) (см. табл. 1 пример 3).

Для получения ПАВ в твердой композиции были выбраны КССБ (конденсационная сульфит-спиртовая барда), которая служит и как дополнительный пенообразователь.

В состав твердого ПАВ была введена смесь аммония [(NH₄)CO₃] 13-16 мас.% (в прототипе вспененный полистирол), который при повышении температуры разлагается с образованием газообразных веществ (NH₃, CO₂), что способствует расположению ПАВ на границе раздела жидкостей вода - концентрат, а при барботировании - более энергичному растворению и перемешиванию, что ускоряет процесс пенообразования.

Для улучшения пенообразующей способности и повышения стабильности пены использовали фосфат щелочного металла (фосфат натрия) вместо КМЦ в прототипе, т. к. КМЦ в больших концентрациях (в прототипе 1-18 мас. %) замедляет образование пены.

Пример 1. В емкость наливается заданное количество ОП-10 38 мас.%, последовательно, при перемешивании добавляются карбонат аммония - 15 мас. %, фосфат щелочного металла (фосфат натрия) - 4 мас.%, КССБ - 43 мас.% до получения однородной массы. Последняя формируется в виде стержней, которые затем сушатся при комнатной температуре 18-24 ч (табл. 1).

Пример 2. В емкость наливается заданное количество ОП-10 26 мас.% последовательно, при перемешивании, добавляется карбонат аммония - 13 мас.%, сульфонол - 21 мас.%, КССБ - 40 мас.%, до получения однородной массы. Последняя формируется в виде стержней, которые затем сушатся при комнатной температуре 18-26 ч (табл. 1).

Пример 3. В емкость наливается заданное количество ОП-10 37,2 мас.%, последовательно, при перемешивании, добавляются сульфонол - 11,1 мас.%, карбонат аммония - 14,7 мас.%. фосфат щелочного металла (фосфат натрия) - 3 мас. %, КССБ-34 мас.% до однородной массы. Последняя формируется в виде стержней, которые затем сушатся при комнатной температуре 18-24 ч (табл. 1).

Наилучшие показатели, характеризующие эффективность выноса жидкости из скважины:
Вспениваемость жидкости - 97 см³
Устойчивость пены - 92 с
Кратность - 8,2
Время образования пены - 30 с
были получены в примере 3, при компетентном составе, приведенном выше, и при соотношении ОП-10 и сульфонола 3,4:1,0.

Результаты лабораторных и промысловых (см. табл. 3) исследований показали, что предлагаемый состав по сравнению с прототипом (см. табл. 1) обладает высокой пенообразующей способностью, что способствует более эффективному выносу жидкости практически любой минерализации пластовых вод и содержания газового конденсата. Применение данного твердого поверхностно-активного вещества позволяет удалить жидкость со ствола скважины, повысить депрессию на пласт и увеличить дебит продукции скважины, что особенно актуально на газо- и газоконденсатных месторождениях с аномально низким пластовым давлением.

Применение предлагаемого состава позволит повысить устойчивость пены и повысить эффективность выноса жидкости.

Использование: изобретение относится к газодобывающей промышленности и предназначено для удаления жидкости с забоя скважины. Задачей изобретения является повышение эффективности удаления жидкости за счет улучшения вспениваемости и растворимости состава. Состав для удаления жидкости с забоя скважины, содержащий поверхностно-активные вещества неионогенные (ОП-10 или ОП-7), анионоактивные (сульфонол), конденсированную сульфит-спиртовую барду (КССБ), при соотношении ОП-10 или ОП-7 и сульфонола 3,4 : 1,0 состав дополнительно содержит карбонат аммония и фосфат щелочного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%: ОП-10 или ОП-7 - 35,0 - 39,0, сульфонол - 9,5 - 13,0, КССБ - 28,0 - 41,0, карбонат аммония - 13,0 - 16,0, фосфат щелочного металла - 1,5 - 4,0. 3 табл.

Состав для удаления жидкости с забоя скважины, содержащий поверхностно-активные вещества неионогенные (ОП-10 или ОП-7), анионоактивные (сульфонол), конденсированную сульфит-спиртовую барду (КССБ), отличающийся тем, что при соотношении ОП-10 или ОП-7 и сульфонола 3,4 : 1,0 состав дополнительно содержит карбонат аммония и фосфат щелочного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ОП-10 или ОП-7 - 35,0 - 39,0
Сульфонол - 9,5 - 13,0
КССБ - 28,0 - 41,0
Карбонат аммония - 13,0 - 16,0
Фосфат щелочного металла - 1,5 - 4,0и