Пенообразующий состав для удаления жидкости из газовых скважин Советский патент 1992 года по МПК C09K7/08 

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и применяется для удаления из скважин жидкости с использованием энергии газа.

Известны пенообразующие составы для удаления из скважин смесей воды и газового конденсата на основе алканэтоксисульфатов натрия, дополнительно содержащие олефинсул ьфонаты.

К недостаткам указанных составов относится низкая интенсивность выноса из скважин смесей воды и углеводородного конденсата, что объясняется невысокой устойчивостью пен, образуемых этими пенообразователями в таких условиях.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является пенообразующий состав на основе окиси алкилдиметиламина, карбок- симетилцеллюлозы и оксиэтилированного спирта.

Недостатком состава-прототипа является низкая интенсивность выноса из скважин смесей высокоминерализованной воды и углеводородного конденсата, что объясня- ется совместным влиянием электролитов и углеводородной жидкости на процесс пено- образования.

Цель изобретения - интенсификация процесса выноса из газовых скважин сме- сей углеводородного конденсата и высокоминерализованной воды.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известного пенообразующего состава для удаления жидкости из газовых скважин, включающего окись алкилдиметиламина CnH2n+i(CHs)2NO, где п 12 - 14, предлагаемый дополнительно содержит ал- килсульфонат натрия R-S020NA, где R - ал- кильныи радикал с длиной цепи Си - Ci, карбамид и воду при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Окись алкилдиметиламина СпН2п-Н (СНз)2МО,

где п 12-1431,47-32,45

Алкилсульфонат натрия

R-SOaONa, где R-Cn - Ci 0,90-1,20

Карбамид4,50 - 5,50

ВодаОстальное

Окись алкилдиметиламина СпН2п+1 (СНз)2МО, где п 12-14, представляет собой желтую прозрачную жидкость, хорошо растворимую в воде, с содержанием активного вещества 30 ±2%.

Алкилсульфонат натрия R-S020Na, где R - алкильный радикал с длиной цепи Си - Ci, представляет собой прозрачную пасту светло-желтого цвета, хорошо растворимую в воде, с содержанием основного вещества 44%.

Карбамид (мочевина) CH40N2 - твердое кристаллическое вещество белого цвета, хорошо растворимое в воде.

Все указанные продукты выпускаются отечественной промышленностью.

Сущность изобретения заключается в том, что при введении дополнительно к ал- килдиметиламину алкилсульфоната натрия в количестве, не превышающем 1%, образуется своеобразная буферная смесь, стабилизирующая неионогенную форму алкилдиметиламина, эффективность которой высока в широком диапазоне значений кон- денсатного фактора. При добавлении карбамида в количестве до 5 мас.% происходит

образование межмолекулярных агрегатов окись алкилдиметиламина - алкилсульфо- нат натрия - карбамид. Это приводит к замедлению десорбции молекул ПАВ из поверхностного слоя под воздействием углеводородного конденсата,

Присутствие карбамида позволяет получить эмульсию большого количества газового конденсата в малом количестве воды, что дает заметное увеличение устойчивости пены и интенсивности выноса из скважин жидкости. Таким образом, при совместном присутствии в растворе реагентов происходит увеличение устойчивости пен к воздействию углеводородного конденсата при высокой температуре и минерализации воды.

Совместное применение окиси алкилдиметиламина, алкилсульфона натрия и карбамида для выноса из скважин жидкости не известно из источников как отечественной, так и зарубежной литературы.

Предлагаемый пенообразующий состав готовят путем механического смешения входящих в него компонентов.

Применяют в виде водных растворов различных концентраций путем закачки в скважины при помощи ингибиторопрово- дов или передвижных агрегатов в количестве, обеспечивающем содержание пенообразователя в воде 2 - 15 г/л.

Эксперименты по определению транспортирующей способности газа проводили на лабораторной установке, которая представляет собой стеклянный контейнер емкостью 5 л, оборудованный отводной трубкой диаметром 0,014 м и длиной 2 м, а также газопроводной трубкой диаметром 0,005 м.

В контейнер заливают 3 л жидкости, представляющей собой смесь минерализованной воды, газового конденсата и пенообразователя при заданных соотношениях. Отводную трубку для создания идентичности условий располагают так, чтобы рассто- яние между ее нижним концом и поверхностью жидкости в статических условиях было равно 0,05 м. Затем через газопроводную трубку с помощью компрессора подают воздух с расходом Юл/мин. Расход газа регулируют вентилем и контролируют расходомером. Определяют количество вынесенной из лабораторной модели за 10 мин жидкости с помощью мерника. Рассчитывают транспортирующую способность газа (количество удаляемой жидкости, приходящееся на единицу объема, прошедшего через лабораторную модель скважины газа, кг/м3).

Эксперименты по определению пено- образующей способности осуществляют

вибрационным методом с использованием генератора звуковой частоты ЗГ-10. От генератора звуковой частоты питается вибропреобразователь ВЦ-12, к якорю которого прикреплен стержень с диском. Пенообра- зующую способность состава определяют по высоте столба пены в мерном цилиндре при напряжении 60 В и частоте 30 Гц на выходе из генератора. Стабильность пен определяют путем взбалтывания их растворов в мерном цилиндре и определения времени, необходимого для разрушения половины столба образовавшейся пены.

Пример. Испытанию была подвергнута предварительно нагретая в термостате до 60°С жидкость следующего состава, г/л: Газовый конденсат550

Хлорид натрия80

Хлорид кальция300

Пенообразователь10

ВодаДо 1 л

В условиях примера были опробованы семь пенообразующих составов с различным содержанием компонентов в смеси.

Предлагаемый пенообразователь пред- ставляет собой механическую смесь окиси алкилдим етиламина (ТУ 6-01-396-88), алкил- сульфоната натрия (ОСТ 6-01-35-79), карбамида (ГОСТ 6691-77) и воды.

Пенообразующие составы смесей, предлагаемых для удаления жидкости из газовых скважин, представлены в табл. 1.

В качестве контрольного был опробован прототип следующего состава, маб.%:

Алкилполиоксиэтиленгли-

колевый эфир8

Карбоксиметилцеллюлоза2

Окись алкилдиметиламина90

Результаты проведенных экспериментов приведены в табл. 2.

Данные табл. 2 показывают, что максимальная транспортирующая способность газа, пенообразующая способность и стабильность пен достигается при использова

нии составов 2, 3, 4, в которых компоненты находятся в следующих соотношениях, мас.%:

Окись алкилдиметиламина31,47-32,45 Алкилсульфонат

натрия0,90-1,20

Карбамид4,50 - 5,50

ВодаОстальное

При использовании пенообразователя с другими соотношениями между компонентами (составы 1 и 5, 7, 8) интенсивность удаления жидкости значительно ниже.

Таким образом, предлагаемый состав обеспечивает увеличение интенсивности выноса из скважин жидкости по сравнению с составом-прототипом в 30 - 50 раз.

В результате применения предлагаемого состава увеличивается производительность скважин, что обеспечивает дополнительную добычу газа и углеводородного конденсата и в конечном итоге приводит к увеличению компонентной отдачи продуктивных горизонтов.

Формула изобретения Пенообразующий состав для удаления жидкости из газовых скважин, содержащий окись алкилдиметиламина СпЙ2п+1(СНз)2 N0, где п 12-14, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса выноса из газовых скважин смесей углеводородного конденсата и минерализованной воды, дополнительно содержит алкилсуль- фонат натрия R-SOaONa, где R - алкильный радикал с длиной цепи Cn-Ci7, карбамид и воду при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Окись алкилдиметиламина CnH2n+i(CH3)aNO, где п 12-1431,47-32,45

Алкилсульфонат

натрия R-S020Na0,9-1,2

Карбамид4,5-5,5

ВодаОстальное

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и применяется для удаления из скважин жидкости с использованием пенообразующих составов. Целью изобретения является интенсификация процесса выноса из газовых скважин смесей углеводородного конденсата и минерализованной воды. Цель достигается тем, что в отличие от известного пенообразующий состав для удаления жидкости из газовых скважин включает окись алкилдиметилами- на CnH2n+l(CHsbNO, где п 12 - 14, алкил- сульфонат натрия R-SOaONa, где R - алкильный радикал с длиной цепи Си - Ci, карбамид и воду в следующем соотношении, мас.%: окись алкилдиметиламина СпН2л+1(СНз)2МО 31,47-32,45; алкилсульфо- нат натрия R-S020Na 0,90-1,20; карбамид 4,50-5,50; вода остальное. При добавлении карбамида в количестве до 5 мас.% происходит образование межмолекулярных агрегатов окись алкилдиметиламина - алкилсульфонат натрия - карбамид. Это приводит к замедлению десорбции молекул ПАВ из поверхностного слоя под воздействием углеводородного конденсата. Присутствие карбамида позволяет получить эмульсию большого количества газового конденсата в малом количестве воды, что дает заметное увеличение устойчивости пены и интенсивности выноса из скважин жидкости. Таким образом, при совместном присутствии в растворе реагентов происходит увеличение устойчивости пены к воздействию углеводородного конденсата при высокой температуре и минерализации воды. 2 табл. - N fe 4 Ю GO О Ю О

Таблица 1

Таблица 2