Состав для гидравлического разрыва пласта Советский патент 1990 года по МПК E21B43/26 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к технологическим жидкостям, являющимся гидрофобными эмульсиями, применяющимся для гидравлического разрыва нефтяных и газовых пластов, бурения скважин, глушения и консервации скважин, проведения перфорационных работ в скважинах, а также для ограничения водопритоков.

- Цель изобретения - расширение интервала рабочих температур до 65°С при последующей температурной деструкции при

оЬ Ъ.,

Высокомолекулярные эмульгаторы типа асфальтогенов и смол, содержащиеся в неЛ- ти. обладают слабой поверхностной активностью, но образуют адсорбционные слои с высокими защитными свойствами (струк- . турной вязкостью, и прочностью на сдвиг) - Деэмульгаторы более поверхностно-актив- нь(и менее эффективны как эмульгаторы.

ъ

Они вытесняют асфальтены и смолы из поверхностного слоя (адсорбционное вытеснение слабоповерхностно-активных веществ (ПАВ), образующих механически прочную пленку, более сильными ПАВ) и образуют пленки со слабыми механическими свойствами. Введение в состав эмульсионной композиции деэмульсаторов неионогенного типа с концентрацией 0,1 - 0,5% позволяет вытеснить асфальтено-смо- листые вещества из адсорбционных слоев (при концентрации их в нефти до 35%), что позволяет разрушить водонефтяную эмульсию при 40 - 50°С за счет образования механически непрочных адсорбционных слоев.

При этом асфальтено-смолистые вещества, содержащиеся в нефти, уже больше не играют роль эмульгаторов, и качество образуемой эмульсии не зависит от их содержания.

сл ю

СП

Применение в качестве ПАВ деэмульга- торов неионогенного типа объясняется также тем, что неион.огенные деэмульгаторы не образуют нерастворимых осадков при контакте с пластовой водой. Для увеличения температуры разрушения создаваемой жидкости разрыва до 65 - 85°С в систему дополнительно вводится КССБ, которая упрочняет образующиеся адсорбционные слои. Совместное присутствие в жидкости разрыва неионогенного деэмульгатора и КССБ в указанных концентрациях позволяет получить оптимальные для жидкости разрыва вязкость и пескоудерживающую способность. Вязкость водонефтяной эмульсии также зависит от вязкости исходной нефти.

При использовании нефти вязкостью до 30 мПа с образуемая эмульсионная композиция обладает оптимальной вязкостью. Нефть вязкостью более 30 мПа с не рекомендуется использовать для приготовления эмульсионной композиции, так как при этом образуется эмульсия с большей вязкостью, чем это необходимо для процесса ГРП, а следовательно, композиция обладает большими фрикционными потерями, что энергетически невыгодно.

Наличие в нефти до 6% твердых парафинов не препятствует созданию эмульси- онной композиции. Более высокое содержание парафина в нефти (высокопара- финистые нефти), используемой для приготовления эмульсионной композиции, ограничивается высокой температурой за- стывания нефти.

При указанных физико-химических характеристиках нефтей: содержание парафина до 6 %, асфальтено-смолистых веществ до 35%, вязкость при 20°С до 30 мПа-с, плотность нефтей находится в пределах 720 - 900 кг/м.

При создании эмульсионной композиции для ГРП рекомендуется использовать углеводородные жидкости

плотностью 720 - 900 кг/м, содержанием парафинов до 6%, асфальтено-смолистых веществ до 35%, вязкостью при 20°С до

30 мПа с.

П р и м е р 1, Используют состав, мае. % Углеводородная жидкость плотностью 793 кг/м , содержанием парафинов 3,4%, асфальтено-смолистых веществ 2,0%, вязкостью при20°С1,7мПа с69,2

Конденсированная сульфитно- -спиртовая барда3,5

0

5

0

5

ПАВ (дисолван)0,3

Водная фаза (пресная вода)27

П ример2. Используют состав, мае.%: Углеводородная жидкость плотностью 890 кг/м , содержанием парафинов 2,0%, асфальтено-смолистых веществ 10,1%,

вязкостью при 20°С 22,7 мПа -с 69,2 Конденсированная сульфитно- -спиртовая барда3,5

ПАВ (дисолван)0,3

Водная фаза(пресная вода)27

П р и ме рЗ. Используют состав, мас.%; Углеводородная жидкость плотностью 885 кг/м , содержанием(парафинов - нет) асфал ьтено-смолистых веществ 31 %, вязкостью 28,1 мПа-с69,2

Конденсированная сульфитно-спиртовая барда3,5 ПАВ (дисолван) 0,3 Водная фаза(пресная вода)27 Результать исследований представлены в табл.1 и 2.

Композиция, образованная из нефтей с физико-химическими характеристиками, соответствующими приведенным интервалам, сохраняет указанные свойства, а именно вязкость (86 - 224 сП) пескоудерживающую способность (более 5 сут) и стабильность в интервале температур 65 - 85°С.

Подбирая оптимальные соотношения неионогенного ПАВ и КССБ, который в данном случае повышает температуру деэмуль- гирования (40 - 50°С для эмульсии без КССБ), получают эмульсию с необходимой тe lпepaтypoй разрушения (65 - 85°С для эмульсии, содержащей КССБ).

При содержании КССБ менее 2 мас.% вязкость эмульсии слишком мала (менее 85 сП), увеличение содержания КССБ (более 5 мас.%) сильно увеличивает вязкость системы (более 250 сП), что нежелательно, так как при такой вя-зкости возникают большие потери на трение, что связано с большими энергозатратами.

Использование в составах больших количеств ПАВ (более 0,5 мас.%) нецелесообразно из экономических соображений, так как эффект достигается уже при указанных концентрациях. При содержании ПАВ менее 0,1 мас.% эмульсия не получается. Формулаизобретени.я Состав для гидравлического разрыва пласта, содержащий углеродную жидкость

поверхностно-активное вещество и воду, отличающийся тем, что, с целью расширения интервала рабочих температур состава до 65°С при последующей температурной деструкции при 85°С, он дополнительно содержит конденсированную сульфитно-спиртовую барду, в качестве углеводородной жидкости используют обезвоженную дегазированную нефть с плотностью 720- 900 кг/м при содержании парафинов до 6%, асфальтено-смолистых веществ до 35% и с вязкостью при 20°С до

30 мПа с. а в качестве поверхностно-активного вещества используют деэмульгато- ры неионогенного типа при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Указанная обезвоженная дегазированная нефть68,5 - 69,9

Конденсированная сульфитно-спиртовая барда2-5

Деэмульгаторы неионогенного типа0,1-0,5

ВодаОстальное

Таблица 1

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - расширение интервала рабочих температур до 65°С при последующей температурной деструкции при 85°С. Состав содержит углеводородную жидкость, ПАВ и воду. При этом в качестве углеводородной жидкости используют обезвоженную дегазированную нефть с плотностью от 720 до 900 кг/м³ при содержании парафинов до 6% и асфальтено-смолистых веществ до 35%. Вязкость нефти при 20°С - до 30 мПа^.с. В качестве ПАВ используют деэмульгаторы неионогенного типа, а в качестве воды применяют пластовую или пресную воду. 2 табл.

15

Таблица 2