СОСТАВ ДЛЯ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ Советский патент 1994 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти.

Целью изобретения является повышение нефтевытесняющих свойств и фазовой устойчивости к электролитам.

Состав для вытеснения нефти, включающий нефтяной сульфонат, полиакриламид, электролит и воду, дополнительно содержит 4,4-диметил-1,3-диоксан при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нефтяной суль- фонат 2,00-5,00 Полиакриламид 0,01-1,00 Электролит 0,03-1,20
4,4-Диметил-1,3- диоксан 1,00-4,00 Вода Остальное
Повышение эффективности нефтевытесняющих свойств предлагаемого состава достигается за счет фазовой устойчивости в пористой среде. Последняя обусловлена тем, что 4,4-диметил-1,3-диоксан участвует в образовании смешанных мицел нефтесульфонатов и улучшение качества растворителя (водного раствора электролита) нефтяного сульфоната.

Сопоставительный анализ с известным устройством позволяет сделать вывод, что предлагаемый состав для вытеснения нефти отличается от известного введением нового компонента, а именно 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Для экспериментальной проверки состава были подготовлены десять смесей ингредиентов варианта I (ВП-1) на основе сульфонатного мицеллярного концентрата карпатол и восемь смесей ингредиентов варианта II (ВП-II) на основе вторичных продуктов производства сульфонатной присадки С-300 с добавлением в каждом варианте различных концентраций (0,5-5,0 мас.%) 4,4-диметил-1,3-диоксан.

В известном составе использовался сульфонатный мицеллярный концентрат карпатол-3. В качестве воды и электролита - пластовая вода для ВП-I и водные растворы смеси солей (хлористого натрия, хлористого кальция и хлористого магния), для ВП-II - водорастворимый полимер полиакриламид.

В таблице приведены смеси ингредиентов с дополнительным содержанием различных концентраций (0,5-5,0 мас.%) 4,4-диметил-1,3-диоксана и для сравнения - известный состав на основе нефтяного сульфоната эквивалентного веса 490-520.

В этой же таблице приведены оценки эффективности данного состава на фазовую устойчивость (столбцы 9, 10 и 11) - объемы слоев состава в процентах. Фазовая устойчивость характеризуется увеличением верхнего слоя - чем больше, тем устойчивее. Чем больше верхний слой, тем лучше совместимость нефтяного сульфоната и полимера с растворителем. В таблице приведена также нефтевытесняющая способность этих составов.

Первичное вытеснение нефти из моделей пласта осуществляли водой, имеющей минерализацию 127 г/л до стабилизации коэффициента вытеснения и практически до полного обводнения вытесняемой жидкости. Вытеснение проводили при постоянном расходе вытесняющей жидкости, равном 6 мл/ч, что обеспечивало поддержание пластовых скоростей фильтрации. Затем в керн последовательно закачивали 5% от общего объема пор испытуемого поверхностно-активного состава, 50% от общего объема пор водного полиакриламида вязкостью 9,0 МПа˙с и затем два поровых объема керна воды. Опыты проводили при 30^оС.

В результате проведенных опытов определяли дополнительно добытую нефть с помощью поверхностно-активного состава (ПАС) в процентах от остаточной нефти после заводнения керна (η_н).

П р и м е р 1. Состав готовили путем растворения 53 кг сульфонатного мицеллярного концентрата карпатол в 938,9 кг слабоминерализованной пластовой воды, доведенного до содержания солей 1,49% добавлением дистиллированной воды. Для улучшения нефтевытесняющих свойств в его состав вводили 0,1 кг водорастворимого полимера, например полиакриламида. Дополнительно в состав вводили 8 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана. Состав однофазовый, прозрачный, дополнительно добытая нефть (η_н) составила 20% от остаточной нефти.

П р и м е р 2. Аналогично составу, описанному в примере 1, 106 кг карпатола растворили в 883,9 кг воды с содержанием солей 0,034%, вводили 0,1 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 10 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Объем верхнего слоя состава равен 90%, нижнего 10%, дополнительно добытая нефть (η_н) составила 44,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 3. Аналогично составу, описанному в примере 1, 132,5 карпатола растворяли в 847,5 кг воды с содержанием солей 1,42%, вводили 10 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 10 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана. Объем верхнего слоя состава 80%, нижнего слоя 20%, дополнительно добытая нефть (η_н) составила 45,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 4. Аналогично составу, описанному в примере 1, 265 кг карпатола растворяли в 1729,5 кг воды с содержанием солей 0,22%, вводили 0,5 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 5 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Объем верхнего слоя состава 58,4%, нижнего слоя 41,6%, дополнительно добытая нефть (η_н) составила 18,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 5. Аналогично составу, описанному в примере 1, 265 кг карпатола растворяли в 724,95 кг воды с содержанием солей 0,22%, вводили 0,05 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 10 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Объем верхнего слоя состава 35,0%, нижнего слоя 75,0%, дополнительно добытая нефть (η_н) составила 31,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 6. Аналогично составу, описанному в примере 1, 265 кг карпатола растворяли в 724,5 кг воды с содержанием солей 0,22%, вводили 0,5 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 10 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Объем верхнего слоя состава 72,0%, нижнего слоя 75,0%, дополнительно добытая нефть (η_н) составила 65,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 7. Аналогично составу, описанному в примере 1, 265 кг карпатола растворяли в 714,5 кг воды с содержанием солей 0,22%, вводили 0,5 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 20 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Состав однофазный; дополнительно добытая нефть (η_н) составила 58,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 8. Аналогично составу, описанному в примере 1, 265 кг карпатола растворяли в 694,5 кг воды с содержанием солей 0,23%, вводили 0,5 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 40 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Состав однофазный; дополнительно добытая нефть (η_н) составила 50,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 9. Аналогично составу, описанному в примере 1, 265 кг карпатола растворяли в 684,5 кг воды с содержанием солей 0,23%, вводили 0,5 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 50 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Состав однофазный; дополнительно добытая нефть (η_н) составила 50,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 10. Аналогично составу, описанному в примере 1, 395,5 кг карпатола растворяли в 542 кг воды с содержанием солей 0,06%, вводили 10,5 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 50 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Состав однофазный; дополнительно добытая нефть (η_н) составила 40,0%.

П р и м е р 11. Аналогично составу, описанному в примере 1, 265 кг карпатола растворяли в 734,5 кг воды с содержанием солей 0,22%, вводили 0,5 кг полиакриламида.

Объем верхнего слоя состава 11,1%, нижнего слоя 88,9%, дополнительно добытая нефть (η_н) составила 35,0% остаточной нефти.

П р и м е р 12. Состав варианта II (BП-II) готовили путем растворения 200 кг вторичного продукта производства сульфонатной присадки С-300 в 750 кг минерализованной воды с содержанием смеси солей (хлористого натрия, хлористого кальция и хлористого магния) до 0,04%. Для улучшения нефтевытесняющих свойств его в состав вводили 10 кг водорастворимый полимер, например полиакриламид. Дополнительно в состав вводили 40 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Состав однофазный; дополнительно добытая нефть (η_н) составила 46,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 13. Аналогично составу, описанному в примере 12, 100 кг сульфонатной присадки С-300 растворяли в 889,9 кг воды с содержанием солей 0,11%, вводили 0,1 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 10 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Объем верхнего слоя состава 78%, нижнего 22%, дополнительно добытая нефть (η_н) составила 43,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 14. Аналогично составу, описанному в примере 12, 20 кг сульфонатной присадки С-300 растворяли в 979,45 кг воды с содержанием солей 1,22% , вводили 0,05 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 0,5 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Состав однофазный, прозрачный; дополнительно добытая нефть (η_н) составила 15,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 15. Аналогично составу, описанному в примере 12, 80 кг сульфонатной присадки С-300 растворяли в 909,9 кг воды с содержанием солей 0,12%, вводили 0,1 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 10 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Объем верхнего слоя состава 78%, нижнего 22%, дополнительно добытая нефть (η_н) составила 42,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 16. Аналогично составу, описанному в примере 12, 250 мг сульфонатной присадки С-300 растворяли в 689,5 кг воды с содержанием солей 0,04% , вводили 10,5 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 50 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Состав однофазный; дополнительно добытая нефть (η_н) составила 45,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 17. Аналогично составу, описанному в примере 12, 200 кг сульфонатной присадки С-300 растворяли в 789,9 кг воды с содержанием солей 1,2%, вводили 0,1 кг полиакриламида и дополнительно вводили 10 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Объем верхнего слоя состава 70%, нижнего 30%, дополнительно добытая нефть (η_н) составила 56,0% от остаточной нефти.

П р и м е р 18. Аналогично составу, описанному в примере 12, 200 кг сульфонатной присадки С-300 растворяли в 779,5 кг воды с содержанием солей 0,58%, вводили 0,5 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 20 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Состав однофазный, дополнительно добытая нефть (η_н) составила 52,0%.

П р и м е р 19. Аналогично составу, описанному в примере 12, 20 кг сульфонатной присадки С-300 растворяли в 969,9 кг воды с содержанием солей 1,44%, вводили 0,1 кг полиакриламида и дополнительно в состав вводили 10 кг 4,4-диметил-1,3-диоксана.

Состав однофазный, прозрачный; дополнительно добытая нефть (η_н) составила 11,0% от остаточной нефти.

Из таблицы видно, что эффективность нефтевытеснения возрастает с возрастанием объема верхнего слоя состава: когда он больше, то больше и фазовая устойчивость.

Составы варианта I с большим и меньшим содержанием ингредиентов состава в отличие от взятого интервала в формуле изобретения (см. таблицу, составы 1, 4, 5 и 10) и составы варианта II с большим и меньшим содержанием ингредиентов состава в отличие от взятого интервала в формуле изобретения (см. таблицу, составы 14 и 19) показывают низкую нефтевытесняющую способность (11,0-40,0% от остаточной нефти). Поэтому в формулу изобретения включены составы с нефтевытесняющей способностью выше 41,0%. Составы примера 9 варианта I и примера 16 варианта II также не включены в формулу изобретения, хотя и обладают нефтевытесняющей способностью больше 45,0%, зато расход реагентов больше, чем в примерах 8 (ВП-I) и 12 (ВП-II), где составы также обеспечивают нефтевытесняющие способности соответственно 50,0 и 46,0%.

Таким образом, поверхностно-активные составы, включающие нефтяной сульфонат, полиакриламид, электролит, воду и дополнительно 4,4-диметил-1,3-диоксан, обладают большей фазовой устойчивостью к электролитам и более эффективны при вытеснении нефти из пласта, чем поверхностно-активные составы, включающие только нефтяной сульфонат, полиакриламид, электролит и воду.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для интенсификации добычи нефти. Цель - повышение нефтевытесняющих свойств и фазовой устойчивости к электролитам. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: нефтяной сульфонат 2,0 - 5,0; полиакриламид 0,01 - 1,0; электролит 0,03 - 1,2; 4,4-диметил-1,3-диоксан 1,0 - 4,0; вода - остальное. Состав готовят путем растворения входящих в него компонентов в воде. Данный состав обладает фазовой устойчивостью в пористой среде. Фазовая устойчивость характеризуется увеличением верхнего слоя: чем больше слой, тем выше устойчивость. Чем больше верхний слой, тем лучше совместимость нефтяного сульфоната и полимера с растворителем. 1 табл.

СОСТАВ ДЛЯ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ, включающий нефтяной сульфонат, полиакриламид, электролит и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения нефтевытесняющих свойств и фазовой устойчивости к электролитам, он дополнительно содержит 4,4-диметил-1,3-диоксан при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нефтяной сульфонат 2,0 - 5,0
Полиакриламид 0,01 - 1,0
Электролит 0,03 - 1,2
4,4-Диметил-1,3-диоксан 1,0 - 4,0
Вода Остальное