Состав на нефтяной основе для закупоривания пластов Советский патент 1991 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к бурению скважин в геологоразведочной отрасли и нефтяной промышленности и предназначено для закупоривания пластов.

Цель изобретения - повышение закупоривающих свойств состава на нефтяной основе за счет увеличения объемного содержания наполнителя.

Состав на нефтяной основе для закупоривания пластов, содержащий нефтепродукты, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), бихромат калия, гипосульфит натрия и воду, в качестве нефтепродуктов содержит концентрат Ленол-32 при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Концентрат Ленол-328-30

Карбоксиметилцеллюлоза2-3

Бихромат калия2-3

Гипосульфит натрия1,5-2,5

ВедаОстальное,

причем концентрат Ленол-32 имеет следующий состав, мас.%:

Масло дистилляторное20

Омыленные жирные кислоты15

Оксиэтилированные моно- и диалкилфенолы со степенью оксиэтилирования 10-15 Кубовые остатки от дистилляции животных и растительных жиров35

Полигликоли12

Омыленный таловый пек3

Концентрат Ленол-32 представляет собой темно-коричневую или черную маслянистую вязкую жидкость плотностью 960-980 кг/м , выпускается в соответствии с ТУ 38.101816-80.

09

О

ю

Экспериментальные работы выполнены по следующей методике.

Состав на нефтяной основе приготовляют известным способом. Первоначально в воде растворяют КМ Ц, а затем бихромат калия и гипосульфит натрия. Полученный раствор смешивают с концентратом Ленол- 32 и перемешивают до получения пастообразной эмульсии, представляющей собой обратную эмульсию типа Вода в масле, в которой раствор КМЦ бихромата калия и гипосульфита натрия равномерно диспергирован в концентрате Ленол-32. Затем выдерживают эмульсию в состоянии покоя до загустевания капель раствора КМЦ, бихромата калия и гипосульфита натрия, диспергированных в концентрате Ленол-32. При этом происходит гелеобразование раствора, загустевшие отдельности которых представляют собой частицы наполнителя. Время загустевания определяли на консистометре КЦ-5, плотность измеряли пикнометрическим методом, статическое напряжение сдвига - на приборе ВСН-3, массу наполнителя - с помощью весов ВЛК-500.

Примеры конкретного исполнения.

Пример 1. В 87,5 г воды растворяют в течение 20 мин 2 г КМЦ-500, вводят 2 г бихромата калия и 1,5 г гипосульфита натрия и перемешивают 3 мин. Время загустевания раствора, приготовленного по указанной рецептуре, 3 ч.

Смешивают 93 г полученного раствора с 7 г концентрата Ленол-32;,получают состав на нефтяной основе, содержащий 7 мас.% Ленола-32, 2 мас.%. КМЦ-500, 2 мас.% бихромата калия, 1,5 мас.% гипосульфита натрия и 87,5% воды. После перемешивания в течение 1 ч консистенция раствора изменяется. Он представляет собой прямую эмульсию типа Масло в воде плотностью 1010 кг/м3 с нулевым статическим напряжением сдвига. При этом состав представляет собой однородную жидкость, и частицы наполнителя при этом не образуются.

Пример 2. В 86,5 г воды растворяют 2 г КМЦ-500 в течение 20 мин, вводят 2 г бихромата калия и 1,5 г гипосульфита натрия и перемешивают 3 мин. Время загустевания раствора, приготовленного по указанной рецептуре, 3 ч.

Смешав 92 г полученного раствора с 8 г концентрата Ленол-32.получают состав на нефтяной основе, содержащий 8 мае. % концентрата Ленол-32,2 мае.% КМЦ-500,2 мае.% бихромата калия, 1,5 мас.% гипосульфита натрия и 86,5 мас.% воды. После перемешивания в течение 10 мин образуется пастообразная обратная эмульсия типа

Вода в масле плотностью 1010 кг/м со статическим налряженизм сдвига 85 Па. Состав выдерживают в состоянии покоя 3 ч, что достаточно для зап/стевания раствора

КМЦ-500, бихромата катия и гипосульфита натрия.

Чтобы определить содержание наполнителя, состав по истечении 3 ч, растворили в воде и отделили образовавшиеся частицы

0 наполнителя фильтрованием. Масса частиц наполнителя составила 92 г. Поскольку плотность 1010 кг/м3 практически равна плотности воды (1000 кг/м ), это значит, что содержание наполнителя в составе

5 92% как по массе, так и по объему.

Пример 3. В 86,5 г воды растворяют 2 г КМЦ-350 в течение 20 мин, вводят 2 г бихромата калия и 1,5 г гипосульфита натрия и перемешивают 3 мин. Раствор,

0 приготовленный по указанной рецептуре, загустевает за 3 ч.

Перемешав 92 г полученного раствора с 8 г концентрата Ленол-32, получают состав на нефтяной основе, содержащий 8 мае. %

5 концентрата Ленол-32, 2 мас.% КМЦ-350, 2 мас.% бихромата калия, 1,5 мас.% гипосульфита натрия и 86,5 мас,% воды. После перемешивания в течение 10 мин образуется пастообразная обратная эмульсия типа

0 Вода в масле плотностью 1010 кг/м3 со статическим напряжением сдвига 85 Па. Состав выдерживают в состоянии покоя Зч,- периода, достаточного для загустевания раствора КМЦ-350, бихромата калия и ги5 посульфита натрия.

Для определения содержания наполнителя состав по истечении 3 ч растворили в воде и отделили образовавшиеся частицы наполнителя фильтрованием, Масса частиц

0 наполнителя составила 92 г. Поскольку плотность 1010 кг/м практически равна плотности воды (1000 кг/м, это значит, что содержание наполнителя в составе 92% как по массе, так и по объему.

5Пример 4. В 73 г воды растворяют

2,5 г КМЦ-500 в течение 20 мин, вводят 2,5 бихромата калия и 2 г гипосульфита натрия и перемешивают 3 мин. Время загустевания раствора, приготовленного по указан0 ной рецептуре, 2 ч. 20 мин.

Смешав 80 г полученного раствора с 20 г

концентрата Ленол-32, получают состав на нефтяной основе, содержащий 20 мае. % Ленол-32, 2,5 мас.% КМЦ-500, 2,5 мас.% бих- 5 ромата калия, 2 мас.% гипосульфита натрия и 73 мас.% воды. После перемешивания в течение 7 мин образуется пастообразная обратная эмульсия типа Вода в масле плотностью 1000 кг/м3 со статическим напряжением сдвига 81 Па. Состав выдерживают в состоянии покоя 2 ч. 20 мин, что достаточно для загустевания раствора КМЦ- 500, бихромата калия и гипосульфита натрия.

Для определения содержания напол- нителя состав по истечении 2 ч 20 мин. растворили в воде и отделили образовавшиеся частицы наполнителя фильтрованием. Масса частиц наполнителя составила 80 г. Поскольку плотность 1000 кг/м3 равна плотности воды, это значит, что содержание наполнителя в составе 80% как по массе, так и по объему.

П р и м е р 5, В61,5г воды растворяют 3 г КМЦ-600 в течение 20 мин, вводят 3 г бихромата калия и 2,5 г гипосульфита натрия и перемешивают 3 мин. Время загустевания раствора, приготовленного по указанной рецептуре, 2 ч.

Смешав 70 г полученного раствора с 30 г концентратом Ленол-32, получив состав на нефтяной основе, содержащий 30 мас.% Ленола-32, 3 мас.%, КМЦ-600, 3 мас,% бихромата калия, 2,5 мас.% гипосульфита натрия и 61,5 мас.% воды. После перемеши- вания в течение 5 мин образуется пастообразная обратная эмульсия типа Вода в масле плотностью 990 кг/м3 со статическим напряжением сдвига 76 Па, Состав выдерживают в состоянии покоя 2 ч, что достаточно для загустевания раствора КМЦ-60С, бихромата калия и гипосульфита натрия.

Для определения содержания наполнителя состав по истечении 2 ч растворили в воде и отделили образовавшиеся частицы наполнителя фильтрованием. Масса частиц наполнителя составила 70 г. Поскольку плотность 990 кг/м3 практически равна плотности воды (1000 кг/м j, это значит, что содержание наполнителя в составе 70% как по массе, так и по обьему.

Пример 6. В 56,5 г воды растворяют 3 г КМЦ-600 в течение 20 мин, вводят 3 г бихромата калия и 2,5 г гипосульфита на- трия и перемешивают 3 мин. Время загустевания раствора, приготовленного по указанной рецептуре, 2 ч.

Смешав 65 г полученного раствора с 35 г концентрата Ленол-32, получают состав на нефтяной основе, содержащий 35 мае. % Ленола-32, 3 мас.% КМЦ-600, 3 мас.% бихромата калия, 2,5 мас.% гипосульфита натрия и 56,5 мас,% воды. После перемешивания в течение 5 мин образуется пасто- образная эмульсия типа Вода в масле плотностью 990 кг/м3 со статическим напряжением сдвига 70 Па. Состав выдерживают в состоянии покоя 2 ч, что достаточно

для загустевания раствора КМЦ-600, бихромата калия и гипосульфита натрия.

Для определения содержания наполнителя состав по истечении 2 ч растворили в воде и отделили образовавшиеся частицы наполнителя фильтрованием. Масса частиц наполнителя составила 65 г, Поскольку плотность 990 кг/м практически равна плотности воды (1000 кг/м ), это значит, что содержание наполнителя в составе 65% как по массе, так и по объему.

Кроме этого, проведены экспериментальные работы, при выполнении которых использовали следующие концентраты.

Концентрат № 1 содержал, мас.%; масло дистилляторное 20, омыленные жирные кислоты 30, кубовые остатки от дистилляции животных и растительных жиров 35, поли- гликоли 12, омыленный талловый пек 3.

Концентрат Г 2 содержал, мас.%: масло дистилляторное 20, оксиэтилированные моно- и диалкилфенолы со степенью оксиэ- тилирования 10-30, кубовые остатки от дистилляции животных и растительных жиров 35, полигликоли 12, омыленный талловый пек 3.

Концентрат № 3 содержал, мас.%: масло дистилляторное 20, омыленные жирные кислоты 30, оксиэтилированные моно- и диалкилфенолы со степенью оксяэтилиро- вания 10-35, полигликоли 1Г, омыленный талловый пек 3.

В отличие от концентрата Ленол-32 концентрат N° 1 не содержал оксиэтилирован- ных моно- и дизлкилфенолов со степенью оксиэтилирования 10, концентрат № 2 не содержал омыленных жирных кислот, концентрат № 3 не содержал кубовых остатков от дистилляции животных и растительных жиров.

Пример 7, В 73 г воды растворяют 2,5 г КМЦ-500 в течение 20 мин, вводят 2,5 бихромата калия и 2 г гипосульфита натрия и перемешивают 3 мин. Время загустевания раствора, приготовленного по указанной рецептуре, 2 ч. 20 мин.

Смешав 80 г полученного раствора с 20 г концентрата Nfc 1, получают состав на нефтяной основе, содержащий 20 мас.% концентрата № 1; 2,5 мас.% КМЦ-500, 2,5 мас.% бихромата калия, 2 мас.% гипосульфита натрия и 73 мас.% воды. После перемешивания в течение 1 ч. концентрация раствора не изменяется. Он представ л нет собой прямую эмульсию типа Масло в воде плотностью 1000 кг/м3 с нулевым статическим напряжением сдвига. При этом состав представляет собой однородную жидкость, и частицы наполнителя при этом не образуются.

Пример 8. В 73 г воды растворяют 2,5 г КМЦ-500 в течение 20 мин, вводят 2,5 г бихромата калия и 2 г гипосульфита натрия и перемешивают 3 мин. Время загустевэ- ния раствора, приготовленного по указанной рецептуре, 2 ч. 20 мин.

Смешав 80 г полученного раствора с 20 г концентрата № 2, получают .состав на нефтяной основе, содержащий 20 мас.% концентрата № 2; 2,5 мас.% КМЦ-500, 2,5 мас.% бихромата калия, 2 мас.% гипосульфита натрия и 73 мас.% воды. После перемешивания в течение 1 ч концентрация раствора не изменяется. Он представляет собой прямую эмульсию типа Масло в воде плотностью 1000 кг/м3 с нулевым статическим напряжением сдвига. При этом состав представляет собой однородную жидкость, и частицы наполнителя при этом не образуются.

Пример 9. В 73 г воды растворяют 2,5 г КМЦ-500 в течение 20 мин вводят 2,5 г бихромата калия и 2 г гипосульфита натрия и перемешивают 3 мин. Время загустева- ния раствора, приготовленного по указанной рецептуре, 2 ч. 20 мин.

Смешав 80 г полученного раствора с 20 г концентрата № 3.получают состав на нефтяной основе, содержащий 20 мас.% концентрата № 3,2,5 мас.% КМЦ-500, 2,5 мас.% бихромата калия, 2 мас.% гипосульфита натрия и 73 мас,% воды. После перемешивания в течение 1 ч консистенция раствора не изменяется. Он представляет собой прямую эмульсию типа Масло в воде плотностью 1000 кг/м3 с нулевым статическим напряжением сдвига. При этом состав представляет собой однородную жидкость и частицы наполнителя при этом не образуются,

Результаты экспериментальных работ приведены в таблице, При этом приняты следующие условные обозначения:

Тзаг - время загустевания раствора КМЦ, бихромата калия и гипосульфита натрия; ч - мин; Тпер время перемешивания состава, ч-мин; р - плотность состава, кг/м3; СНС - статическое напряжение сдвига состава. Па; с - объемное содержание наполнителя, об.%,

Анализ полученных данных показывает следующее.

При содержании Ленолз-32 от 8 до 30 мас.%, КМЦ 2,3 мас,%, бихромата калия 2-3 мас.%, гипосульфита натрия 1,5- 2,5 мас.% и воды - остальное (примеры 2-5) составы характеризуются плотностью 990-1010 кг/м3 и временем загустевания раствора КМЦ, бихромата калия и гипосульфита натрия в пределах 2-3 ч, что соответствует аналогичным показателям по

прототипу. Они превращаются в обратные эмульсии типа Вода в масле после перемешивания в течение 5-10 мин (5-7 мин по прототипу) и обладают более высоким СНС

по сравнению с прототипом (76-85 против 70-80 Па). Объемное содержание наполнителя в этих составах 70-92%, что выше по сравнению с прототипом, который содержит 60-70 об.% наполнителя. Это свиде0 тельствует о достижении цели изобретения, Примеры 2-5 свидетельствуюто том, что данные составы могут содержать КМЦ-350, КМЦ-500 и КМЦ-600, Во всех случаях достигается цель изобретения.

5 При содержании Ленола-32 7 мас.% состав после перемешивания в течение 1 ч не превращается в обратную эмульсию типа Вода в масле, что не обеспечивает получения наполнителя (п ример 1). Этот состав

0 представляет собой прямую эмульсию с нулевым статическим напряжением сдвига и нулевым содержанием наполнителя. Поэтому уменьшение содержания Ленол-32 относительно 8 мас.% не позволяет достичь цели

5 изобретения.

При содержании Ленола-32 35 мас.% состав обеспечивает получение 65 об.% наполнителя (пример 6). Это соответствует содержанию наполнителя в прототипе. По0 этому увеличение содержания Ленола-32 относительно 30 мас.% не позволяет достичь цели изобретения.

Использование в качестве нефтепродуктов концентратов №№1,2,3 (примеры 7-9)

5 не позволяет достичь цели изобретения, поскольку при этом составы характеризуются нулевым статическим напряжением сдвига и нулевыми содержаниями наполнителя. Это свидетельствует о том, что при отсутст- ,„

0 вии в концентрате одного из веществ; оксиэ- тилированных моно- и диалкилфенолов со степенью оксиэтилированмя 10 (концентрат № 1), омыленных жирных кислот (концентрат № 2), кубовых остатков от дистилляции

5 животных и растительных жиров (концентрат № 3), цель изобретения не достигается. Достигается она только при использовании концентрата Ленол-32, содержащего все компоненты.

0 Таким образом, цель изобретения достигается при содержании в составе 8- 30 мас.% концентрата Ленол-32, 2-3 мас.% карбоксиметилцеллюлозы, 2-3 мас.% бихромата калия, 1,5-2,5 мас.% гипосульфита

5 натрия и воды - остальное. Максимальное объемное содержание наполнителя составляет 92% против. 70% по прототипу. Это позволяет намыть наполнитель в скзажину в количественна 30% превышающем количество по прототипу за одну технологмческую операцию, а следовательно, повысить эффективность закупоривания пластов,

При использовании данного состава на нефтяной основе для закупоривания пластов сокращаются расход материалов и времени, необходимых для закачивания состава в скважину, и повышается эффективность закупоривания пластов.

Формула изобретения Состав на нефтяной основе для заку- поривания пластов, содержащий нефтепродукты, карбоксиметилцеллюлозу, бихромат калия, гипосульфит натрия и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения закупоривающих свойств за счет увеличения объемного содержания наполнителя, он в качестве нефтепродуктов содержит эмульсионный концентрат Ленол-32 при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Эмульсионный концентрат Ленол-328-30

Карбоксиметилцеллюлоза 2-3 Бихромат калия2-3

Гипосульфит натрия1,5-2,5

ВодаОстальное

ричем Ленол-32 имеет следующий состав,

ас.%:

Масло дистилляторное20

Омыленные жирные кислоты15

Оксиэтилированные моно- и диалкилфенолы (со степенью оксиэтилирова- ния 10)15

Кубовые остатки от дистилляции животных и растительных жиров35

Полигликоли12

Омыленный таловый пек3.

Изобретение относится к составам для закупоривания пластов. Цель - увеличение закупоривающих свойств состава на нефтяной основе за счет увеличения объемного содержания наполнителя. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: эмульсионный концентрат Ленол-32 8 - 30

карбоксиметилцеллюлоза 2 - 3

бихромат калия 2 - 3

гипосульфит натрия 1,5 - 2,5

вода - остальное. Ленол-32 имеет следующий состав, мас.%: масло дистилляторное 20, омыленные жирные кислоты 15, оксиэтилированные моно-и диалкилфенол со степенью оксиэтилирования 10 - 15, кубовые остатки от дистилляции животных и растительных жиров 35, полигликоли 12, омыленный таловый пек 3. Данный состав позволяет повысить эффективность закупоривания пластов, сократить расход материалов и затрат времени. 1 табл.

Прямечанн tSC&b - время СНС статнч

загустеваю, Јмр вреия перемешивания состава,- плотность, есхое наряжение сдвига, с г- объемное содержание наполнителя.