Состав для добычи нефти Советский патент 1990 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и применяется при разработке нефтяных месторождений для увеличения нефтеотдачи пласта и интенсификации добычи нефти.

Целью изобретения является улучшение реологических свойств составов на основе водорастворимого полимера.

Состав, содержащий водорастворимый полимер, ПАВ и воду, содержит в качестве водорастворимого полимера гидролизованный полиадриламид, а в качестве ПАВ - неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидролизованньй

полиакриламид

НПАВ

Вода

0,0016-0,3000

0,0033-1,0

Остальное

СЛ

4 4 & У1

эо

В качестве НПАВ используют окси- этилированные ПАВ: оксиэтилирован- ные алкилфенолы, блоксополимеры окисей этилена к пропилена и т.п., в качестве воды - пресную или минерализованную воду (раствор электролитов) .

Согласно известному составу молекулы полиоксиэтилена при взаимодействии с анионным ПАВ не сшиваются, а следовательно, молекулярная масса их комплекса изменяется незначительно по сравнению с молекулярной массой пблиоксиэтилена,в предлагаемом составе при взаимодействи полиакриламида соксиэтилированным ПАВ образуется комплекс из нескольких мо- лекул полиакриламидаs сшитых молекулой НПАВ за счет взаимодействия амид- ной группы полиакриламида с неподеленной парой электрона кислорода поли- оксиэтиленовой группы НПАБ. Образу- ющийся комплекс имеет молекулярную массу в несколько раз выше молекуляр- ной массы полиакриламида, что обуславливает более высокие реологические свойства комплекса по сравнению со свойствами как полиакриламида, так и комплекса полиэтиленоксида с анионным ПАВ по известному составу.

Для приготовления полимерсодержащих составов (ПС) взяты: в качестве гидролизованного полиакриламида - три полимера с мол.м. 10 млн и степенью гидролиза 5,15 и 24% соответственно, шифр их TI-1 ,П--2 и П-3, в качестве неионогенного ПАВ - оксиэти- лированные алкилфенолы - продукты марки неонол АФ 9-7, АФ 9-Ю и АФ 9-18 соответственно с 7, 10 и 18 оксиэтиленовыми группами и блоксопо- лимер окисей этилена и пропилена марки проксанол 305, в качестве воды - модель волжской воды с содержанием солей 09034%о

Составы приготавливают путем растворения в воде полиакриламида, а затем оксиэтилированного ПАВ в требуемых количествах при перемешивании пропеллерной мешалкой в химическом стакане. Содержание полимера в приготовленных составах находится в пределах 0,001-0,30%, а оксиэтили- рованного продукта 0,002-1,2%.

Известные составы готовят путем растворения тех же полимеров в воде, а также путем последовательного растворения полиэтиленоксица мол.м. около 1 млн и алкилбензолсульфоната (АБС) натрия эквивалентного веса 320 в той же воде и в тех же условиях, что и предлагаемый состав.

Пример 1. У приготовленных составов определяют время релаксации - одно из реологических свойств водных растворов полимера, позволя

ющих оценить, в частности, взаимодействие молекул полимера с молекулами оксиэтилированного алкилфенола.

Определение проводят на приборе, принцип действия которого основан на образовании цилиндрической нити из исследуемого состава при растяжении его между двумя плоскими дисками с последующей фиксацией скорости утоныпения нити под действием межфазных сил на границе жидкости - воздух во времени (t). По скорости утонь- шения нити определяют время релаксации по формуле

3 d(lnD)T 1 dt J

Н Г

где D - текущий диаметр нити.

Результаты определения времени релаксации приготовленных полимерсо- держащих составов приведены в табл.1.

Из табл. 1 видно, что время релаксации предлагаемых составов (водных растворов полиакриламида с алкил- фенолом оксиэтилированным) выше времени релаксации известных составов (водных растворов полиакриламида), что указывает на образование комплекса между полимером и НПАВ за счет взаимодействия их (сравнение составов 3, 5, 7 и 18 с составом 1, составы 4, 6 и 8 с составом 2, составов 9 и 16 с 11 и 10, составов 17 и 19 с 12 и 13), При этом на примере составов 10, 12 и 13 видно, что предлагаемый состав 10 обладает синерги- ческим эффектом по сравнению с известным составом 12 и контрольным составом 13 (водный раствор оксиэтилированного алкилфенола).

Из т аба. 1 также видно, что известные составы 14 и 15 значительно уступают предлагаемым составам 3-10 по вязкостной характеристике, поскольку комплекс полиоксиэтилена с анионным ПАВ имеет невысокую молекулярную массу,

Реологические характеристики составов как известных, так и предлагаемых улучшаются с увеличением степени гидролиза полиакриламида. Время релаксации известного состава - 0,075%-ного водного раствора полиакриламида - с увеличением степени гидролиза от 5 (П-1) до 24% (П-3) повышается от 0,12 до 1,42 с, т.е. почти в 12 раз (составы 11, 12 и 1).

Поскольку время релаксации предлагаемых составов с тем же содержанием

полимера выше этой характеристики известного состава (сравнение состава 1 с составами 3, 5 и 7), то для предлагаемых составов с увеличением степени гидролиза полимера время релаксации повышается. Это подтверждается данными по времени релаксации составов 3, 9, 16-19.

Необходимо отметить, что полиак- риламиды с низкой степенью гидролиза (до 5-7%) мало пригодны для приготовления предлагаемых составов, так как время релаксации их незначительно выше времени релаксации известного состава с тем же содержанием полимера (сравнение составов 10, 17 и 19 с составом 12).

По времени релаксации не представляется возможным определить нижний концентрационный предел полимера и НПАВ, так как при содержании полиакриламида лаже со степенью гидролиза 24% (ТТ-3) ниже 0,01% прибор показывает 0, т.е. не чувствует кажущуюся вязкость испытываемого раствора. Это объясняется тем, что молекулы полимера, модифицировэнного НПАВ, при концентрации полимера ниже 0,1% удалены друг от друга в растворителе и слабо взаимодействуют, хотя и имеют большие размеры, чем молекулы немодифицированного полиакриламида. В этом случае, реологические свойства составов следует определять на пористой среде, которая наиболее полно моделирует коллектор нефтяного пласта.

Пример 2. У приготовленных составов определяют фактор сопротивления и остаточный фактор сопротивления при фильтрации в пористой среде составов и затем воды соответственно. Эти параметры составов являются основными реологическими свойствами их. Фактор сопротивления - отношение подвижности воды (6) к подвижности по

лимерного состава (flc), а остаточный фактор сопротивления - отношение под- вижности воды, закачиваемой в пористую среду до полимерного состава «/ft) к подвижности воды, закачиваемой после этого состава, (tyf,), и обозначаются R и R

&

ост

отношение проницаемости пористой среды для воды (Кв) или состава (Кс) к

. ост соответственно, т.е. R Р,

а Кпгт Т ПОДВИЖНОСТЬ

Лс ост Ve,

вязкости воды т.е. Л, - Кбf(8

или состава

ь л л - ка (Гв АС (Г Лб

(jUc)

0

0

5

Реологические свойства составов определяют по следующей методике.

Насыпную песчаную модель пористой среды (керн) диаметром 2,8 см, длиной 9,6 см с промежуточной точкой отбора давления на 4,8 см от входа в модель насыщают под вакуумом водой, после чего через керн прокачивают воду с помощью датчика постоянного расхода до выхода на постоянный ре- 5 жим фильтрации (давление в промежуточной точке керна почти не изменяется), затем испытываемый полимерный состав - также до выхода на постоянный режим и воду. Фильтрацию проводят при комнатной температуре на скоростях 0,99 и 6,14 м/сут. При установившемся режиме фильтрации определяют проницаемость по фильтруемой жидкости (К) . а по ней рассчитывают Д , R и

R

ост

Результаты определения реологических свойств предлагаемых составов, растворов полимера и известного состава приведены в табл. 2.

0 Из табл. 2 видно, что предлагаемые составы по реологическим свойствам существенно превосходят известные составы. Однако при снижении содержания НПАВ до 0,002% и полиакриламида

5 до 0,001% реологические свойства предлагаемого состава улучшаются несущественно (в пределах ошибки опыта). Это позволяет принять за нижний предел содержания в предлагаемых соста0 вах НПАВ 0,0033%, а полиакриламида 0,0016%. В то же время увеличение содержания НПАВ в предлагаемом составе до 1,2% не приводит к улучшению реологических свойств по сравнению

5 с составом, содержащим 1% НПАВ. Отсюда верхний предел содержания НПАВ в предлагаемом составе 1%.

Несмотря на тог что увеличение содержания полиакриламида в предлагаемых составах до 0,3% (состав 17) улучшает реологические свойства их по сравнению с известным составом (состав 18) ,за верхний предел содержания полиакриламида в предлагаемых составах принимают 0,3%, так как дальнейшее увеличение содержания его в составе экономически и технически нецелесообразно.

Следует отметить, что предлагаемые составы с содержанием полиакриламида выше 0,1% могут быть рекомендованы для коллекторов с высокой проница- емостью и микротрещиноватостью.

Необходимо также о тметить, что аналогично времени релаксации фак- тОр (R) и остаточный фактор сопротивления (ROCT) предлагаемых составов повышаются с увеличением степени гид- рсрлиза полиакриламида.

j Таким образом приведенные резуль- опытов по исследованию полимер- сфдержащих составов показывают на луч реологические свойства предлага- eifftix составов в пористой среде по сравнению с известными составами.

Предлагаемые составы могут быть использованы для повышения нефтеот- дачи пласта путем закачки их в пласт в форме одной или нескольких оторочек общим размером 0,05-0,4 объема пор пласта, для интенсификации работы во- донагнетательных л нефтедобывающих

скважин путем закачки в иричабойную зону пласта 0,5-50,0 м3 на один метр интервала перфорации или толщины пласта.

Формула изобретения

Состав для добычи , содержащий водорастворимый полимер, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и воду, отлич ающий ся тем, что, с целью улучшения реологических свойств состава, в качестве водорастворимого полимера он содержит гидро- лизованный полиакриламид, а в качестве ПАВ - неионогенкое поверхностно- активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%: Гидролизовэнный

полиакриламид0,0016-0,3000

Неионогенное поверхностно- активное вещество 0,0033-1,0 ВодаОстальное

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для разработки нефтяных месторождений для увеличения нефтеотдачи пласта и интенсификации добычи нефти. Цель - улучшение реологических свойств составов на основе водорастворимого полимера. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: гидролизованный полиакриламид (ПАА) 0,0016-0,1000

неионогенное поверхностно-активное вещество 0,0033-1,0000

вода - остальное. Состав приготавливают путем растворения в воде ПАА, а затем оксиэтилированного ПАВ при перемешивании. При взаимодействии ПАА с оксиэтилированным ПАВ образуется комплекс из нескольких молекул ПАА, сшитых молекулой неионогенного ПАВ за счет взаимодействия амидной группы ПАА с неподеленной парой электрона кислорода полиоксиэтиленовой группы неионогенных ПАВ. Образующийся комплекс имеет мол.м. в несколько раз выше мол.м.ПАА, что предает ему более высокие реологические свойства. 2 табл.

0,075 0,03

0,075

0,03

0,075

0,03

0,075

0,03

0,075

0,075

0,075 0,075

леноксид

15

0,03 0,075

Таблица 1

1,42 0,54

2,0

0,7

1,85

0,7

2,3

0,9

0,45

0,16

0,38 0,12

0,05 0,05 0,05

О О 0,07

Продолжение тйбл.1