НЕФТЕВЫТЕСНЯЮЩИЕ АГЕНТЫ Российский патент 2001 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для увеличения нефтеотдачи пластов на нефтяных месторождениях, разрабатываемых заводнением без антибактериальной подготовки закачиваемых вод.

Известно применение слабоконцентрированных (0,5 кг/м³) водных растворов неионогенных поверхностно-активных веществ для увеличения нефтеоотдачи пластов [1]. Недостатками данного технического решения являются: а) низкий удельный технологический эффект (30-96 т/т), тогда как дополнительная добыча нефти на единицу использованного реагента по предлагаемому методу составляет 58-502 т/т; б) низкий коэффициент восстановления приемистости скважин (до 47,2%), в то время как применение предлагаемых нефтевытесняющих агентов обеспечивает рост данного показателя до 50%. Кроме того предлагаемые нефтевытесняющие агенты повышают охват пласта заводнением до 30-50% (по аналогу данные отсутствуют).

Известен реагент для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий, полученный взаимодействием гексаметилентетрамина и ненасыщенных хлоруглеводородов [2] и применяемый для защиты от биодеструкции и адсорбции химических реагентов, используемых для повышения нефтеотдачи пластов.

Известен хлористый N-алкил-аллилгексаметилентетрамин, используемый в качестве реагента для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий [3] .

Известен продукт взаимодействия гексаметилентетрамина с отходами производства метиллилхлорида или аллилхлорида для улучшения смазочных и противоизносных свойств промывной жидкости для бурения скважин [4].

Известен N-металлил (аллил) гексаметилентетрамин, применяемый в качестве понижающих адсорбцию неионогенных ПАВ [5].

Известны уротропиновые основания в составе ингибитора деструкции полиакриламида, применяемые в составе для вытеснения нефти из пласта [6].

Цель изобретения - повышение эффективности нефтеотдачи пластов путем применения предлагаемых нефтевытесняющих агентов, обладающих бактерицидной активностью.

В качестве нефтевытесняющих агентов используют продукты, обладающие бактерицидной активностью, получаемые взаимодействием гексаметилентетрамина (ГМТА) с отходом производства эпихлоргидрина, легкой фракцией хлорпроизводных и другими хлорпроизводными ненасыщенных углеводородов ряда C₃ и C₄, производство которых может быть осуществлено в соответствии с требованиями и нормами ТУ 6-01-03-56-86.

В зависимости от исходного сырья получают следующие бактерицидные продукты, используемые в качестве нефтевытесняющих агентов: ЛПЭ - продукт взаимодействия ГМТА с металлилхлоридом;

хлористый N-(2-метил-2-пропенил)гексаметилентетрамин; ЛПЭ-11а - продукт взаимодействия ГМТА с хлористым аллилом; [R-CH₂-CH=CH₂]⁺Cl^- - хлористый N-(2-пропенил)гексаметилентетрамин; ЛПЭ-11б - продукт взаимодействия ГМТА со смесью 1,3-дихлорпропена и 2,3-дихлорпропена смесь цис- и транс-изомеров хлористого N-(3-хлор-2-пропенил)гексаметилентетрамина и хлористого N-(2-хлор-2-пропенил)гексаметилентетрамина цис- и транс-изомеры; ЛПЭ-11в - продукт взаимодействия ГМТА с легкой фракцией хлорпроизводных: хлористым аллилом, 1,3-дихлорпропеном, 2,3-дихлорпропеном, эпохлоргидрином - смесь хлористого N-(2-пропенил)гексаметилентетрамина, цис- и транс-изомеров хлористого N-(3-хлор-2-пропенил)гексаметилентетрамина, хлористого N-(2-хлор-2-пропенил)гексаметилентетрамина и хлористого N-(2,3-эпоксипропил)гексаметилентетрамина; ЛПЭ-11г - продукт взаимодействия ГМТА с эпихлоргидрином;

хлористый N-(2,3-эпоксипропил)гексаметилентетрамин, где R - (CH₂)₆N₄.

Рассмотрим один из предлагаемых продуктов, используемый в качестве нефтевытесняющего агента на основе ГМТА и отхода производства эпихлоргидрина, легкой фракции хлорпроизводных. Продукт взаимодействия ГМТА и отхода производства эпихлоргидрина, легкой фракции хлорпроизводных получается на основе известных реакций аминов галоидалкенами по следующей схеме:
(CH₂)₆N₄ + CHR=CR₁-CH₂Cl ---> [(CH₂)₆N₄ ⁺-CH₂-CR₁=CHR]Cl^-,
где R, R₁ - H; Cl; O.

Продукт представляет собой жидкость от желтовато-оранжевого до бордового цвета. Показатель активности водородных ионов водного слоя препарата pH 6-8, температура застывания не выше минус 15^oC.

Для доказательства структуры из 50 г водного раствора препарат упаривают и перекристаллизовывают из водного раствора этанола с массовой долей 85%. Получают 25,8 г белых кристаллов с температурой плавления 159-162^oC.

Найдено, %:
C - 46,72; H - 7,12; N - 24,28; Cl - 20,81
Вычислено, %:
C - 46.98; H - 7,24; N - 24,4; Cl - 20,55
В ИК-спектре препарата полосы поглощения 1470-1390 см^-1 отвечают деформационным колебаниям метиленовых групп, соединенных электронно-акцепторным атомом азота. Полосы поглощения в области 1370-1240 см^-1 соответствуют валентным колебаниям связи C-N.

Полученный продукт представляет собой смесь хлористого N-(2-пропенил)гексаметилентетрамина, цис- и транс-изомеров хлористого N-(3-хлор-2-пропенил)гексаметилентетрамина и хлористого N-(2,3-эпоксипропил)гексаметилентетрамина.

Бактерицидную эффективность полученного продукта в лабораторных условиях определяли по степени подавления жизнедеятельности микроорганизмов - агентов биообразований.

В качестве микроорганизмов в экспериментах использовались музейные культуры: Pseudomonas fluorescens BKM B-561; Mycobacterim flavum BKM B-856; Bacillus subtils BKM B-501; Desulfovibrio desulfuricans BKM B-1388.

Пример 1. В посуду со стерильной нефтепромысловой водой, содержащую 0,04% мас. бактерицида, вносят последовательно культуру микроорганизмов. По истечении 30 сут определяют наличие живых клеток микроорганизмов по методу предельных разведений на элективных питательных средах. Результаты эксперимента приведены в табл. 1.

Результаты, приведенные в табл. 1, указывают на полное подавление жизнедеятельности испытуемых микроорганизмов-агентов биообразований при использовании в качестве бактерицида продукта взаимодействия отходов производства эпихлоргидрина и ГМТА с концентрацией 0,04% мас. При концентрации менее 0,04% мас. происходит неполное подавление жизнедеятельности микроорганизмов. Использование концентрации более 0,04% мас. не целесообразно.

Бактерицидную эффективность полученного продукта в промысловых условиях оценивали по изменению коллекторских свойств пласта путем гидродинамических исследований до и после закачки воды с продуктом методом снятия КПД.

Пример 2. Бактерицидная обработка закачиваемой воды осуществлялась в течение 3 сут с дозировкой реагента 1,5 кг/м³. Содержание сульфатвосстанавливающих бактерий в нефтепромысловой воде, закачиваемой в систему ППД, составляет 10³ клеток в 1 мл воды, содержание гетеротрофных бактерий 10⁴ кл/мл. Результаты эксперимента приведены в табл. 2.

Результаты, приведенные в табл. 2, показывают, что после бактерицидной обработки значительно повысилась проницаемость пласта, кроме того коэффициенты гидропроводности и пьезопроводности увеличились на 50%, а коэффициент приемистости на 30%.

Пример 3. Эффективность применения продукта, предлагаемого в качестве нефтевытесняющего агента в промысловых условиях, оценивали по изменению профилей приемистости нагнетательных скважин путем биоцидного воздействия по примеру 2. Результаты исследований, выполненных глубинными расходомерами до и после обработки бактерицидом, показали, что коэффициент охвата пласта заводнением после обработки увеличился на 14,3% (скважина N 648) и на 33,3% (скважина N 383). Прокачка оторочки воды, обработанной бактерицидом, приводит к подключению ранее не принимающих воду пропластов.

Пример 4. Эффективность применения продукта, предлагаемого в качестве нефтевытесняющего агента в промысловых условиях, оценивали по изменению характеристик вытеснения нефти по РД 39-014352-209-87. Обработка нефтяных пластов бактерицидом, технология которой описана в примере 2, осуществлялась на Алехинском месторождении. Анализ работы добывающих скважин, гидродинамически связанных с нагнетательными скважинами, подвергнутыми обработке бактерицидом, показывает, что после обработки закачиваемой воды бактерицидом происходит увеличение добычи нефти. Так, после закачивания 60 т бактерицида по добывающим скважинам за период 6 месяцев дополнительно добыто 27677 т нефти.

Обработку закачиваемой воды бактерицидом осуществляют периодически, по мере ухудшения коллекторских свойств пласта под воздействием микроорганизмов.

Таким образом, применение предлагаемых нефтевытесняющих агентов, обладающих бактерицидной активностью, позволяют улучшить коллекторские свойства пласта, увеличить охват пласта заводнением и повысить нефтеотдачу нефтяных пластов.

Литература
1. РД 39-23-1323-85 "Технология применения водного раствора ОП-10"
2. А. с. N 1609073, кл. C 07 C 87/45, опубл. 1994, БИ N 5.

3. А. с. N 1039891, кл. C 02 C 1/50, опубл. 1983, БИ N 33.

4. А. с. N 1461754, кл. C 09 K 7/02, опубл. 1989, БИ N 8.

5. А. с. N 1287662, не публ.

6. А. с. N 1582724, не публ.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для увеличения нефтеотдачи пластов на нефтяных месторождениях, разрабатываемых заводнением без антибактериальной подготовки закачиваемых вод. Применение продуктов взаимодействия гексаметилентетрамина и отхода производства эпихлоргидрина легкой фракции хлорпроизводных и других хлорпроизводных ненасыщенных углеводородов ряда С₃ - С₄, обладающих бактерицидной активностью, в качестве нефтевытесняющих агентов. Технический результат - повышение эффективности нефтеотдачи пластов. 2 табл.

Применение продуктов взаимодействия гексаметилентетрамина и отхода производства эпихлоргидрина легкой фракции хлорпроизводных и других хлорпроизводных ненасыщенных углеводородов ряда C₃ - C₄, обладающих бактерицидной активностью, в качестве нефтевытесняющих агентов.