ИНВЕРТНАЯ НЕФТЯНАЯ ЭМУЛЬСИЯ Российский патент 2003 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к изоляции нефтяных пластов и глушению нефтяных скважин, и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений на любой стадии эксплуатации.

Известна инвертная микроэмульсия для обработки нефтяных пластов, содержащая жидкий углеводород, эмульгатор, кальций хлористый и воду [1].

Недостатком данной инвертной эмульсии является недостаточная эффективность в результате низкой термостабильности.

Известен состав для изоляции водопритока в нефтяных скважинах, содержащий углеводородную жидкость, эмульгатор, растворитель, кальций хлористый, древесную муку и воду [2].

Недостатком данной нефтяной эмульсии является низкая термостабильность, в результате чего снижается продолжительность эффекта.

Задачей изобретения является создание инвертной нефтяной эмульсии, обладающей продолжительной стабильностью в нормальных условиях, высокой термостабильностью, обеспечивающей продолжительный эффект, при ее использовании и низкой фильтруемостью.

Поставленная цель достигается тем, что инвертная нефтяная эмульсия, содержащая жидкий углеводород, эмульгатор, электролит и воду, согласно изобретению, дополнительно содержит загуститель-стабилизатор, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Жидкий углеводород - 36 - 57
Эмульгатор - 2 - 6
Электролит - 5 - 20
Загуститель-стабилизатор - 0,2 - 1,0
Вода - Остальное
При этом в качестве загустителя-стабилизатора эмульсия содержит полимер из класса полиакриламидов или эфиров целлюлозы, а в качестве электролита она содержит хлориды щелочных или щелочноземельных металлов.

В качестве жидкого углеводорода можно использовать нефть, дизельное топливо. В качестве эмульгатора - эмультал.

Технический результат обеспечивается тем, что состав нефтяной эмульсии содержит стабилизатор-загуститель, который улучшает структурные свойства эмульсии, снижает фильтрацию, повышает стабильность. Использование в качестве электролита хлоридов щелочных или щелочноземельных металлов в сочетании с загустителем-стабилизатором обеспечивает нефтяной эмульсии высокую термостабильность.

Получение инвертных эмульсий в лаборатории проводили следующим образом. В емкость с расчетным количеством углеводородной жидкости (нефть, дизтопливо) вводили эмульгатор и перемешивали на пропеллерной мешалке 1-2 мин, в полученную смесь добавляли раствор электролита и полимера и снова перемешивали при 1500 об/мин в течение 30 мин, что соответствует режиму получения инвертных нефтяных эмульсий в промысловых условиях.

С целью снижения фильтрации эмульсионных растворов и повышения стабильности в лаборатории исследованы эмульсии с загущенной водной фазой. Для загущения использовали полимеры класса полиакриламидов или эфиров целлюлозы.

После выбора электролита и загустителя водной фазы проведен комплекс исследований по определению технологических параметров эмульсии - электростабильность (W), плотность (d), условная вязкость (ВУ), фильтрация (Ф). Все параметры определены по стандартным методикам. Результаты исследований приведены в таблице, из которой видно, что уменьшение содержания загустителя или его отсутствие приводит к увеличению фильтрации, снижению электростабильности и термостабильности.

Анализ результатов лабораторных исследований показал, что во всех опытах, приведенных в таблице, предлагаемый состав нефтяной эмульсии (опыт 1-5) обладает лучшими технологическими параметрами по сравнению с прототипом. Эмульсия имеет низкую фильтруемость 2-8 см³ за 30 мин (по прототипу 40-90 см³ за 30 мин) и высокую электро- и термостабильность. Лучшими технологическими параметрами обладает инвертная эмульсия, содержание нефтяной фазы в которой не превышает 36-40%, а содержание эмульгатора не превышает 2-6%.

Предлагаемая инвертная эмульсия имеет высокую термостабильность. Образцы эмульсии, выдержанные в течение 30 сут при 70^oС, сохранили свои первоначальные параметры при температуре 80-95^oС в течение 4-14 сут. При комнатной температуре эмульсия сохраняла свои первоначальные параметры более 3 месяцев.

Свои положительные свойства заявляемый состав инвертной эмульсии проявляет при содержании нефти не менее 36%, при снижении ее концентрации снижается термостабильность. При содержании загустителя-стабилизатора более 1,0% сильно увеличивается вязкость эмульсии, при содержании его ниже 0,2% увеличивается фильтрация. Содержание электролита изменяется в соответствии с концентрацией нефти в инвертной эмульсии.

В промысловых условиях инвертную эмульсию готовят на специальной установке, состоящей из технологической емкости, снабженной роторной мешалкой, вращающейся со скоростью 1500 об/мин. Раствор готовят в двух емкостях. В одной емкости готовят углеводородную фазу, для этого в нее набирают 8 м³ углеводородной жидкости (нефть, дизельное топливо) и затем вводят 1,2 м³ эмульгатора и перемешивают. В другой емкости готовят водную фазу, в расчетное количество воды - 10 м³ добавляют 100 кг NaCl (электролит), растворяют его и затем вводят 60 кг полимера - DKS 40F. После приготовления углеводородной и водной фаз начинают одновременную подачу растворов в технологическую емкость для перемешивания роторной мешалкой в течение 30-40 мин.

Готовую эмульсию в нормальных условиях (при температуре 20-25^oС) можно сохранять в течение 3 месяцев.

Предлагаемая инвертная нефтяная эмульсия хорошо структурирована и имеет высокую стабильность и термостабильность и может обеспечить более продолжительный эффект при изоляционных работах, а также, обладая низкой фильтрацией, сохранять коллекторские свойства при глушении скважин.

Источники информации
1. Патент РФ 2110675, кл. Е 21 В 43/22, 1998 г.

2. Патент РФ 2131513, кл. Е 21 В 43/32, 1999 г. (прототип).

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к изоляции нефтяных пластов и глушению нефтяных скважин, и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений на любой стадии эксплуатации. Эмульсия содержит, мас.%: жидкий углеводород 36-57, эмульгатор 2-6, электролит 5-20, загуститель-стабилизатор 0,2-1,0, вода - остальное, при этом в качестве загустителя-стабилизатора используют полимер класса полиакриламида или эфира целлюлозы, а в качестве электролита - хлориды щелочных или щелочноземельных металлов. Обеспечивается улучшение технологических параметров эмульсии. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Инвертная нефтяная эмульсия, содержащая жидкий углеводород, эмульгатор, электролит и воду, отличающаяся тем, что эмульсия дополнительно содержит загуститель-стабилизатор при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Жидкий углеводород - 36-57
Эмульгатор - 2-6
Электролит - 5-20
Загуститель-стабилизатор - 0,2-1,0
Вода - Остальное
2. Инвертная нефтяная эмульсия по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве загустителя-стабилизатора эмульсия содержит полимер из класса полиакриламидов или эфиров целлюлозы. 3. Инвертная нефтяная эмульсия по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве электролита эмульсия содержит хлориды щелочных или щелочноземельных металлов.