ПЕНООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ПРОЛОНГИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ВСПЕНИВАНИЯ И УДАЛЕНИЯ ИЗ СКВАЖИН ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПЛАСТОВОЙ ВОДЫ С ЦЕЛЬЮ ПОДДЕРЖАНИЯ ИХ СТАБИЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ Российский патент 2024 года по МПК C09K8/536 C09K8/94 

Заявляемое изобретение относится к области добычи газа, а именно, к твердым химическим реагентам для вспенивания удаления пластовой воды из скважин газовых месторождений с целью поддержания их стабильной эксплуатации.

Актуальными проблемами на месторождениях, находящихся на завершающем этапе разработки, являются истощение продуктивных пластов и как следствие снижение добычных возможностей скважин, обводнение залежей, разрушение призабойной зоны пласта, вследствие создания повышенной депрессии на пласт, интенсивные водопроявления при работе скважин газовых месторождений.

Известен «Реагент для удаления пластовой жидкости, содержащей высокоминерализованную пластовую воду, из газовых и газоконденсатных скважин». Патент RU 2502776, опубликован 27.12.2013.

Недостатком указанного реагента является низкая эффективность удаления из низкодебитных газовых скважин пластовой жидкости, из-за невысокой степени пенообразования и устойчивости пены.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Реагент для удаления конденсационной жидкости из газовых скважин». Патент RU 2657918. опубликован 18.06.2018.

Недостатком указанного реагента является недостаточная эффективность вспенивания и удаления из низкодебитных скважин газовых месторождений пластовой воды. Это обусловлено тем, что реагент предназначен для удаления конденсационной жидкости, невысокой степенью пенообразования и устойчивостью пены.

Результатом настоящего изобретения является обеспечение эффективного вспенивания и удаления пластовой воды для поддержания стабильной эксплуатации скважин газовых месторождений.

Указанный результат достигается применением твердой пенообразующей смеси, состоящей из неионогенных, анионактивных ПАВ, стабилизатора пены: препарат ОС-20, альфа-олефин сульфонат натрия, карбоксиметилцеллюлоза КМЦ, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Препарат ОС-20 представляет собой смесь полиоксиэтиленгликолевых эфиров синтетических первичных высших жирных спиртов фракции C₁₆-C₁₈, производится по ГОСТ 10730-82 с Изм. 1-3.

Альфа-олефин сульфонат натрия представляет собой семейство органических соединений, олефинов или алкенов с химической формулой CnH₂nSO₃Na, где n=14 (натриевая соль сульфированного линейного углеводорода).

КМЦ применяется как стабилизатор пены. Отличительной особенностью КМЦ является способность к формированию устойчивости пены, которая стабильно сохраняется в течение длительного времени. Представляет собой смесь натриевой соли целлюлозогликолевой кислоты с молекулярной массой от 30000 до 250000, получаемую в присутствии гидроксида натрия и образующихся в процессе реакции примесей.

где:

n-степень полимеризации в пределах от 100 до 1000;

х-степень замещения по карбоксиметильным группам в пределах от 0,6 до 1,0. Выпускается в виде порошкообразного материала кремового цвета.

Причинно-следственная связь между существенными признаками заявляемого технического решения и техническим результатом следующая: заявляемое в смеси соотношение компонентов, на основе неионогенных и анионактивных ПАВ обеспечивает усиление вспенивания пластовой воды, из-за синергетического эффекта действия ПАВ, добавление в состав КМЦ способствует образованию пены высокой стойкости, а так же регулирует скорость растворения состава, что способствует более продуктивному выносу пластового флюида из скважины и тем самым эффективнее стабилизирует работу скважин.

Способ применения пенообразующей смеси пролонгированного действия на скважине - стержни цилиндрической формы с геометрическими размерами 300÷400 мм в длину и 30÷40 мм в диаметре. Плотность 0,92÷0,94 г/см³. Концентрация ПАВ в пластовой жидкости - 0,5%, количество подачи в трубное пространство скважины стержней на одну скважинно-операцию, зависит от количества, интенсивности притока пластовой жидкости на забой, так же дебита скважин.

Изготовление пенообразующей смеси пролонгированного действия происходит следующим образом: взвешивается необходимое количество препарат ОС-20, которое насыпается в емкость и нагревается до необходимой температуры - 85°С. В полученный расплав поочередно вносят следующие компоненты, согласно рецептуре: альфа-олефин сульфонат натрия, КМЦ и перемешивают до образования однородной массы. Затем готовую смесь доводят до необходимой температуры 50°С и заливают в формы необходимого размера. Охлаждение происходит при температуре 22±1°С. После охлаждения затвердевшая смесь извлекается из форм и упаковываются в ящики, для транспортировки к месту их использования.

Результаты тестовых испытаний приведены в таблицах.

Полученные данные свидетельствуют о высокой эффективности пенообразующей смеси пролонгированного действия. Применение данной пенообразующей смеси обеспечивает наивысшую степень пенообразования, стойкость пены, продуктивное удаление пластового флюида и стабилизацию работы скважин газовых месторождений.

Использование данной пенообразующей смеси пролонгированного действия, предназначенной для вспенивания и удаления из скважин газовых месторождений пластовой воды, с целью поддержания их стабильной эксплуатации, позволит улучшить условия эксплуатации скважин, стабилизировать добычу газа, повысить эффективность разработки месторождений за счет снижения стоимости скважино-операций, ликвидации продувок и минимизации себестоимости добычи углеводородного сырья.

Источники информации:

1. Патент RU №22502776 «Реагент для удаления пластовой жидкости, содержащей высокоминерализованную пластовую воду, из газовых и газоконденсатных скважин».

2. Патент RU №2657918 «Реагент для удаления конденсационной жидкости из газовых скважин».

3. Патент RU №2691720 «Пенообразующий состав для пожаротушения».

4. Поверхностно-активные вещества: Справочник/Абрамзон А.А., Богаро В.В., Гаевой Г.М. и др.; под ред. Абрамзона А.А. и Гаевого Г.М.-Л.: Химия, 1979.

Изобретение относится к области добычи газа, а именно к твердофазным химическим реагентам, предназначенным для вспенивания и удаления из скважин газовых месторождений пластовой воды с целью поддержания их стабильной эксплуатации. Технический результат - обеспечение продуктивного вспенивания и максимальное удаление из скважин газовых месторождений пластовой воды с целью поддержания их стабильной эксплуатации технологией использования поверхностно-активного веществ. Пенообразующая смесь пролонгированного действия для вспенивания и удаления из скважин газовых месторождений пластовой воды с целью поддержания их стабильной эксплуатации содержит поверхностно-активные вещества - препарат ОС-20, представляющий собой смесь полиоксиэтиленгликолевых эфиров синтетических первичных высших жирных спиртов фракции C₁₆-C₁₈, и альфа-олефин сульфонат натрия и стабилизатор пены - карбоксиметилцеллюлозу КМЦ при следующем соотношении компонентов: препарат ОС-20 : альфа-олефин сульфонат натрия : КМЦ соответственно, мас.%: 74:25:1, или 73:25:2, или 71:25:4, или 69:25:6, или 67:25:8, или 65:25:10. 2 табл., 5 пр.

Пенообразующая смесь пролонгированного действия для вспенивания и удаления из скважин газовых месторождений пластовой воды с целью поддержания их стабильной эксплуатации, содержащая поверхностно-активное вещество - препарат ОС-20, представляющий собой смесь полиоксиэтиленгликолевых эфиров синтетических первичных высших жирных спиртов фракции C₁₆-C₁₈, отличающаяся тем, что дополнительно содержит поверхностно-активное вещество - альфа-олефин сульфонат натрия и стабилизатор пены - карбоксиметилцеллюлозу КМЦ при следующем соотношении компонентов: препарат ОС-20 : альфа-олефин сульфонат натрия : КМЦ соответственно, мас.%: 74:25:1, или 73:25:2, или 71:25:4, или 69:25:6, или 67:25:8, или 65:25:10.