СОСТАВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ Советский патент 1995 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов при вторичных и третичных методах добычи нефти заводнением.

Известен состав для повышения нефтеотдачи пластов на основе диалкилсульфосукцинатов щелочных металлов, аммония и др. и сильного электролита, содержащий 0,0008-0,04 мол. диалкилсульфосукцинатов и 0,04-0,77 мол. солей щелочных металлов или аммония. Однако этот состав неустойчив в присутствии солей двухвалентных металлов, в частности Ca²⁺, Mg²⁺.

Известен состав для повышения нефтеотдачи пластов на основе неионогенного поверхностно-активного вещества ОП-10, анионного поверхностно-активного вещества и воды. Недостатком состава является невысокий коэффициент нефтевытеснения.

Целью изобретения является повышение коэффициента нефтевытеснения за счет уменьшения адсорбции и увеличения температуры помутнения.

Цель достигается тем, что в составе для повышения нефтеотдачи пластов на основе неионогенного поверхностно-активного вещества ОП-10, анионного поверхностно-активного вещества и воды, в качестве анионного поверхностно-активного вещества он содержит дидецилсульфосукцинат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Неионогенное поверхностно-
активное вещество ОП-10 0,33-0,85
Дидецилсульфосукцинат
натрия 0,075-0,33
Вода Остальное Дидецилсульфосукцинат натрия (ДСН) является ионогенным ПАВ и был получен по методике, описанной в авт.св. СССР N 799414, 22.09.80. Состав и структура ДСН были подтверждены результатами элементного анализа, тонкослойной хроматографии и ИК-спектроскопии.

П р и м е р 1. 8,0 г ОП-10 сплавляют при перемешивании с 2,0 г дидецилсульфосукцината натрия при температуре 60-80^оС и полученный сплав растворяют в 990 г дистиллированной воды. Получают состав: ОП-10 0,80% дидецилсульфосукцината 0,20% воды 99,0% Определяют поверхностную активность ПАВ, температуру помутнения и адсорбцию в статических условиях. Межфазное натяжение состава на границе нефть вода приведены в табл. 1. Состав не имеет температуры помутнения вплоть до температуры кипения и при температуре кипения. Равновесную концентрацию ОП-10 в растворе определяют спектрофотометрически на спектрофотометре СФ-26, равновесную концентрацию ДСН кондуктометрически с использованием моста переменного тока Р-38. Нефтевытесняющую способность состава определяют экспресс-методом на экспресс-установке, представляющей собой стеклянные колонки с рубашками для регулирования температуры, заполненные кварцевым песком и насыщение нефтью. Подготовку песка и колонок ведут в соответствии с ОСТ 39-070-78. Температуру колонок регулируют с помощью ультратермостата И-10, к которому подключают рубашки колонок. Вытеснение нефти осуществляют сначала одним поровым объемом воды, затем одним поровым объемом состава и потом снова водой.

По полученным данным рассчитывают коэффициент вытеснения нефти водой К_в, относительный прирост коэффициента нефтевытеснения ΔК_в.отн, то есть отношение количества нефти, вытесненное составом, к количеству оставшейся нефти, абсолютный коэффициент нефтевытеснения (водой и составом суммарно) К_абс и абсолютный прирост коэффициента нефтевытеснения
ΔК_в.абс К_абс К_в, Для данного состава при вытеснении нефти с вязкостью η 10 сП Δ К_в.абс и ΔК_в.отн приведены в табл. 4.

П р и м е р 2. 0,4 г ОП-10 сплавляют при перемешивании с 0,1 г ДСН при температуре 60-80^оС и полученный сплав растворяют в 99,5 г модели пластовой воды с плотностью ρ 1,025, содержащей NaCl 29,3 г/л; CaCl₂ 6,4 г/л; MgCl₂ 1,3 г/л. Получают состав: ОП-10 0,4% ДСН 0,1% самотлорской воды 99,5% Межфазное натяжение состава на границе с нефтью приведено в табл. 2. Температура помутнения состава 95^оС. Коэффициенты нефтевытеснения приведены в табл. 4.

П р и м е р 3. 6,7 г ОП-10 сплавляют с 3,3 г ДСН и растворяют в 990 г воды. Получают состав, мас. ОП-10 0,67; ДСН 0,33; воды 99,0. Межфазное натяжение состава приведено в табл. 1. Состав не имеет температуры помутнения вплоть до температуры кипения и при температуре кипения.

П р и м е р 4. 8,5 г ОП-10 сплавляют с 1,5 г ДСН и растворяют в 990 г дистиллированной воды. Получают состав, содержащий, мас. ОП-10 0,85, ДСН 0,15, воды 99,0. Межфазное натяжение состава на границе с нефтью приведено в табл. 1. Состав не имеет температуры помутнения вплоть до температуры кипения и при температуре кипения.

П р и м е р 5. 1,34 г ОП-10 (0,67 мас.) сплавляют с 0,66 г (0,33 мас.) ДСН и растворяют в 198 г (99,0 мас.) модели пластовой воды с плотностью ρ 1,18, содержащей NaCl 193,1 г/л; CaCl₂ 18,1 г/л; MgCl₂ 63,7 г/л. Состав имеет межфазное натяжение на границе с нефтью при 40^о и 70^оС, равное 0,6 и 3,2 мН/м соответственно. При 24^оС система гетерогенная, производить измерения этим методом невозможно. Температура помутнения состава 50^оС состав на основе ОП-10 и пластовой воды с плотностью ρ 1,18 38^оС.

П р и м е р 6. 4,25 г ОП-10 сплавляют с 0,75 г ДСН и растворяют в 995 г пластовой воды с плотностью ρ 1,18 (см. пример 5). Получают состав, содержащий, мас. ОП-10 0,425, ДСН 0,075, пластовой воды 99,5. Межфазное натяжение на границе с нефтью при 20, 40 и 70^оС составляет 2,6; 0,1; 3,2 мН/м соответственно. Температура помутнения состава 42^оС.

П р и м е р 7. Сплавляют 2,68 г ОП-10 (0,67 мас.) с 1,32 г ДСН (0,33 мас.) и растворяют в 396 г воды (99,0 мас. см. пример 2). Межфазное натяжение состава на границе с нефтью приведено в табл. 1. При 70^оС межфазное натяжение σ < 0,1 мН/м, так как капли формируются и отрываются сами. Состав не имеет температуры помутнения вплоть до температуры кипения и при температуре кипения.

П р и м е р 8. 3,3 г ОП-10 (0,33 мас.) сплавляют с 1,7 г ДСН (0,17 мас.) и растворяют в 995 г воды. Межфазное натяжение состава на границе с нефтью при 25^оС составляет 2,2 мН/м. Состав не имеет температуры помутнения вплоть до температуры кипения и при температуре кипения.

П р и м е р 9. 2,0 г (0,5 мас.) ОП-10 смешивают с 2,0 г (0,5 мас.) сульфанола и растворяют в 396 г (99,0 мас.) воды (см. пример 2 описания). Измеряют межфазное натяжение на границе с нефтью при 25, 40 и 70^оС (см. табл. 2). Температура помутнения равна 84^оС. Адсорбция состава на кварцевом песке с удельной поверхностью 1,84 м²/г составляет 10,1 мг/г. Нефтевытесняющая способность состава приведена в табл. 1.

П р и м е р 10. 1,0 г (0,25 мас.) ОП-10 смешивают с 1,0 г (0,25 мас.) сульфанола, растворяют в 398,0 г (99,5 мас.) самотлорской воды. Определяют межфазное натяжение σ на границе с нефтью. При 25^оС σ1,5 мН/м, при 40^оС σ 1,2 мН/м, при 70^оС σ= 0,6 мН/м. Адсорбция при 25^оС равна 3,5 мг/г. Нефтевытесняющая способность приведена в табл. 1.

В табл. 1 приведены результаты измерений межфазного натяжения растворов композиций ОП-10 и ДСН на различных межфазных границах: нефть вода, нефть пластовая вода различного состава при температурах 25, 40 и 70^оС. Из табл. 1 видно, что наибольшее снижение межфазного натяжения наблюдается для состава: ОП-10 0,8% ДСН 0,2% вода или пластовая вода до 100% при повышенных температурах. При том же соотношении компонентов, как видно из примеров, наблюдается и наибольшее увеличение температуры помутнения растворов. Таким образом, данный состав является оптимальным, хотя достижение положительного эффекта наблюдается при всех указанных соотношениях. Соотношение ОП-10 и ДСН в составе 4: 1. Составы с выбранным оптимальным соотношением ОП-10 и ДСН исследовались более подробно, при различном содержании воды. В табл. 2 приведены результаты измерения межфазного натяжения исследованных композиций при различных концентрациях, температурах, минерализации воды по сравнению с ОП-10 (базовый вариант). Наибольший положительный эффект наблюдается при концентрациях ПАВ 0,5-1,0 мас. именно эти составы можно рекомендовать к использованию.

Сравнение результатов измерения межфазного натяжения на границе с нефтью предлагаемых составов и прототипа при различных температурах и минерализации воды показало, что предлагаемый состав обладает более высокой поверхностной активностью, особенно при соотношении ОП-10 дидецилсульфосукцинат натрия (ДСН) 4:1; этот состав является оптимальным.

Из приведенных в табл. 3 результатов измерения предельной адсорбции предлагаемого состава (в соотношении 4:1 ОП-10 и ДСН) и прототипа видно, что предлагаемый состав обеспечивает уменьшение адсорбции в 1,5-5 раз.

Как видно из приведенных в таблице 4 данных, предлагаемый состав по сравнению с прототипом обладает более высокой нефтевытесняющей способностью, причем наибольший эффект достигается при концентрациях в интервале 0,5-1,0 мас. Следует отметить, что предлагаемый состав обладает большей эффективностью при повышенных температурах.

Таким образом, предлагаемый состав дает возможность повысить температуру помутнения растворов на 10-15^о по сравнению с прототипом, что позволяет применять состав при высокой пластовой температуре. Уменьшение адсорбции в 1,5-5 раз увеличивает продолжительность действия ПАВ в пластовых условиях. Предлагаемый состав приводит к увеличению коэффициента нефтевытеснения в условиях доотмыва в 1,5-3 раза по сравнению с прототипом.

СОСТАВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ на основе неионогенного поверхностно-активного вещества ОП 10, анионного поверхностно-активного вещества и воды, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента нефтевытеснения за счет уменьшения адсорбции и увеличения температуры помутнения, он в качестве анионного поверхностно-активного вещества содержит дидецилсульфосукцинат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Неоногенное поверхностно-активное вещество ОП 10 0,33 0,85
Дидецилсульфосукцинат натрия 0,075 0,33
Вода Остальное