Состав для предотвращения солеотложений в скважине и промысловом оборудовании Советский патент 1988 года по МПК C09K3/00 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промьшшенности, в частности к составам для предотвращения отложений неорганических солей в сква- жинах и промысловом оборудовании при добыче углеводородов из карбонатных и терригенных пластов.

Цель изобретения повышение продолжительности последействия состава за счет улучшения его адсорбционных свойств.

Поставленная цель достигается тем что состав, содержащий нитрилотриме- тиленфосфоновую кислоту, соляную кислоту и воду, дополнительно содержит катионоактивное или неионогенное поверхностно-активное вещество и отход процесса гидратации окиси этилена при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Нитрилотриметилен- фосфоновая кислота . 1,0-4,0 Соляная кислота 10,0-15,0 Катионоактивное или неионогенное поверхностно-активное ве- щесуво (ПАВ)0,1-0,7

Отход процесса гидратации окиси этилена5,0-25,5 Вода . Остальное В качестве неионогенных ПАВ могут быть использованы моноалкилфениловые эфиры полиэтиленгликоля на основе полимердистиллята СП-7, ОП-10 или Превоцеля W-ON-100- блоксополимер окиси этилена .и окиси пропилена с оксиэтилированным пропиленгликолем, а в качестве катионоактивного ПАВ - марвелан К(0)-алкилимидазолин.

Отход процесса гидратации окиси этилена содержит мас.%: полигликоли 85-90; моноэтиленгликоль 0,1-3,0; ди этиленгликоль 1,0-10; триэтиленгли- коль - 40-45; тетраэтиленгликоль 10- 30; пентагексаэтиленгликоль 1,0-7,0; полиальдегидные смолы 10-15.

Отход представляет собой жидкость темно-коричневого цвета со слабым специфическим запахом. Плотность при 20°С составляет 1,085 г/см . Температура начала кипения 190 С, температура конца кипения 240 С, вязкость при 20 С - 48,7 сП, температура за- мерзания - 8 С.

Продукт смешивается с водой во всех соотношениях без образования помутнений. Отход не растворим в уг5

0

5

0

0

5 0

5

0 5

леводородном конденсате и нефти. Продукт при длительном хранении, не разлагается.

Состав может быть приготовлен как на специальной базе, где имеются стационарные емкости, так и в передвижной емкости непосредственно около скважины. Для этого можно использовать агрегат МА-320, АН-400, Азин- маш - 30 и другие.

Смесь перемешивают по схеме емкость - насос - емкость закрытой струей во избежание образования пены.

Состав можно применять в виде водного раствора или при каверново-тре- ш 1нных коллекторах и пластах большой мощности в виде пeннof системы.

Задавливание приготовленного состава в призабойную зону скважины производится по НКТ агрегатам (IIA-320, Азинмаш-30 и. др.). При проведении задавливания состава в виде пенной системы с целью понижения давления на устье скважины предварительно в НКТ закачивают 2-4 м приготовленного водного раствора ингибитора.После снижения давления на головке скважины до.7-8 МПа, не прекращая закачивания раствора ингибитора в НКТ, прекращается подача газа высокого давления из шлейфа другой скважины для образования в скважине пены. После закачивания в скважину расчетного объема ингибитора производится продавливание его в пласт газом или водой с добавлением ПАВ. Затем скважину закрывают на 20-24 ч для адсорбции ингибитора на породе пласта.

По истечении указанного времени скважина вводится в эксплуатацию с постепенным выводом ее на рабочий режим.

Повторное закачивание ингибитора солеотложения в пласт производится при снижении содержания нитрилотри- метиленфосфоновой кислоты в попутно- добьшаемой воде ниже 5 г/м .

Составы при разном соотношении компонентов представлены в табл.1.

Пример 1.. Адсорбционно-де- сорбционные свойства определяли, следующим .образом.

В металлический кбрнодержатель диаметром 30 мм и высотой 220 мм набивали предварительно промытую водой и высушенную до постоянного веса мраморную крошку фракцией 2,5-5,0 мм. Объем пор набитой в кернодержатель

мраморной крошки, установленной экспериментально, составил в среднем 70 мл. После наполнения кернодержа- теля мраморной крошкой производили его вакуумирование в течение 4-5 мин, после чего заполняли приготовленным составом (объем заливаемого состава равен объему пор) и оставляли на адсорбцию в течение 60 мин. После исте- ю тава 100 поровымц объемами воды со- чения этого времени начинали десорб- держание нитрилотриметиленфосфоновой

кислоты в воде составляет 24,6 цг/дм .

цию реагента минерализованной пластовой водой хлоркальциевого типа плотностью р 1,172 г/см следующего состава, мг/дм :

(состав 7), тогда как при вымывании известного состава (состав 1) 90 по15 ровыми объемами воды содержание нитрилотриметиленфосфоновой кислоты составляет лишь 8,0 мг/дм , а при в ымы- вании состава 100 поровыми объемами воды НТФ в воде вообще отсутствует.

Общая минерализацияК Са С Г НСО, Na

,г

Hg SO

+г

-2

231735,8 1391,0 8517,0 141840,0 292,8 753305 3344,0 1020,5

Прокачку воды через кернодержа- тель производили снизу вверх с постоянной заданной скоростью. Скорость фильтрации жидкости через породу при этом составляла 0,028 см/с. Величину десорбции устанавливали по концентрации нитрилотриметиленфосфоновой кислоты в выходящей воде. Адсорбцион- ные свойства состава оценивали По объему воды, необходимому для вымы- вания ингибитора из кернодержателя. Объем прокачиваемой воды определяли по мерному цилиндру. Полученные результаты представлены в табл.2.

Как видно из результатов, испытаний, состав обладает более высокими адсорбционными свойствами по сравнению с прототипом (состав 1).

При незначительном содержании Het ионогенного или катионоактивного ПАВ (состав 4) или его отсутствии в составе (состав 6) при наличии отхода процесса гидратации окиси этилена, адсорбционные свойства состава ухудшаются по сравнению с составами, в которых содержание отхода процесса гидратации окиси этилена незначительно (состав 5), или он совсем отсутствует (состав 8) при наличии в них ПАВ.

Это говорит о том, что присутствие неионогенного или катионоактивного ПАВ в составе улучшает адсорбцию малорастворимых кальциевых солей

НТФ на поверхности породы. Однако ад- сор бционные свойства состава при этом не очень высокие.

Наибольший эффект достигается при - совместном применении ПАВ и отхода процесса гидратации окиси этилена в заданных пределах (составы 3,7,9,11, 12,15,16,19). Так, при вымывании сос(состав 7), тогда как при вымывании известного состава (состав 1) 90 поровыми объемами воды содержание нитрилотриметиленфосфоновой кислоты составляет лишь 8,0 мг/дм , а при в ымы- вании состава 100 поровыми объемами воды НТФ в воде вообще отсутствует.

При добавке отхода процесса гидратации окиси этилена ниже 5,0 мас.% (составы 2-5) и вьш1е 25,5 мас.% (состав 10) и ПАВ ниже 0,1 мас.% (составы 2, 4) и вьш1е 0,7 мас.% (состав 10) ухудшаются адсорбционные свойст за.

Пример 2. Сравнение эффективности предотвращения отложений солей предлагаемым и известным составами проводили на примере раствора сульфата кальция. Перенасыщенный раствор CaSO (концентрации 7,5 г/дм ) гото-. вили смешением эквивалентных количеств сульфата натрия„и хлористого кальция. Опыты лроводили в термостати.руемом стакане при 40±0,1 С с постоянным перемешиванием раствора со скоростью 500 об/мин.

После введения ингибирующего сос- тава изучали стабилизируемый эффект, оказываемый им на пересыщенные растворы сульфата кальция. Защитный эффект определяли через 24 ч по известной формуле

Э . 100%,

о l

где Ср - начальная концентрация сульфата кальция в исходном растворе, г/дм ;

С - концентрация сульфата кальция в конце опыта в растворе, не обработанном ингибитором, г/дм ; . : С - концентрация сульфата каль- ция в конце опыта в растворе обработанном ингибитором, г/дм .

Полученные сравнительные данные по оценке эффекта предотвращения вы

.5 падения сульфата кальция предлагаемым и известным ингибирующими составами приведены в табл.3.

Из. приведенных данных следует,

что данный состав по своей эффективности предотвращения отложений сульфата кальция не устзшает известному составу.

Таким образом, использование состава для предотвращения отложения солей в скважинах и промысловом оборудовании путем задавливания его в пла позволяет увеличить время его дейстВИЯ. Так,при вымывании предлагаемого состава 100-поровыми объемами воды содержание НТФ з воде составляет 13,7-24,6 мг/дм , тогда как при вымывании известного состава 90-поро- выми объемами воды количество НТФ в воде равно 8,0 мг/дм , а при про- мьгаании 100-поровыми объемами воды НТФ в воде отсутствует, что дает возможность увеличить период между задавками.

0

5

0

5

386

формула 1,3. обретения

Состав для предотвращения соле- отложений в скважине и промысловом оборудовании, содержащий нитрилотри- метилфосфоновую кислоту, соляную кислоту и воду, отличающий- с я тем, что, с целью повышения про- до.лжительности последействия состава за счет улучшения его адсорбционных свойств, он дополнительно содер жит катионоактивное или неионогенное поверхностно-активное вещество и отход процесса гидратации окиси этилена при следующем соотношении компонентов , мае. %:.

Нитрилотриметилен- фосфоновая кислота 1,0-4,0 Соляная кислота 10,0-15,0 Катионоактивное или неионогенное поверхностно-активное вещество0,1-0,7 Отход процесса гидратации окиси этилена5,0-25,5 Вода Остальное

Изобретение относится к нефтяной и газовой пром-ти и позволяет повысить продолжительность последействия состава за счет улучшения его адсорбционных свойств. Состав содержит нитрилотриметйленфосфоновую кислоту (НМФК), соляную кислоту, воду, катионоактивное или неионогенное поверхностно-активное вещество и отход процесса гидратации окиси этилена.Соотношение компонентов данного состава следующее, мас.%: НМФК 1-4; соляная кислота 10-15; катионоактивное или неионогенное поверхностХо-актив- но вещество 0,1-0,7; отход процесса гидратации окиси этилена 5,0-25,5; вода остальное. Срстав м.б. приготовлен как-в стационарной, так и в передвижной емкости около скважины. Смесь смешивают по схеме емкость - насос - емкость закрытой струей во избежание образования пены. Состав применяется Е виде водного раствора или в виде пенной системы. Для определения ад- ссрбционно-десорбционных свойств состава в металлический кернодержатель (МК) набивали промытую и просушенную мраморную крошку. Далее МК вакуумиро- вали 4-5 мин и заполняли приготовленным составом. Через 1 ч начинали десорбцию реагента минерализованной водой хлоркальциевого типа. Величину десорбции устанавливали по концентрации НШК в выходящей воде. Адсорбционные свойства определяли по объему воды, нужной для вымывания ингибитора из МК. 3 табл. 2 (Л 4 О оо 00

1

протоип)

2 3 4 5 6 7 8 .9

5,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,0

2,0

4,0

15,0 8,0 10,0 11,5 11,5 12,5 12,5 12,5 15,0

Превоцелл0,05

ОП-100,1

,.1

Превоцелл0,4

ОП-100,35

,35

Превоцелл0,7

Коацшвграши НТ в тходгагй fopf, нг/дм

23U7I.14.

}1.72в.8U,0

27«,7 .147,0114,6

1«0,31294,8932,3

11,810,710,19, 7

21,318,416,213,6

90,266,t54,649,3

407,0131,861,631,0

1406138

10 вПродолжение табл.2

8,1.7,3в,в

32,126,727,0

18,213,)7,9

1,2 . 4.6 6,5,7

26,1 25,0

4,7

Таблица 3