СОСТАВ ДЛЯ ЗАВОДНЕНИЯ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА Советский патент 1995 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам на основе неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ), и может быть использовано для увеличения технологической эффективности неонолов, применяемых в процессах повышения нефтеотдачи.

Целью изобретения является повышение нефтевытесняющей способности состава за счет снижения степени химической деструкции и токсичности неонолов.

Цель достигается тем, что состав содержит в качестве добавки сополимер диметилдиаллиламмонийхлорида с сернистым ангидридом при следующим соотношении компонентов, мас.

Неонол или его товарная
форма с температурой
застывания от -15 до -30^оС
(в пересчете на неонол) 0,5-5
Сополимер диметилдиал-
лиламмонийхлорида с
сернистым ангидридом 0,5-3,0
Вода Остальное
Сополимер диметилдиаллиламмонийхлорида с сернистым ангидридом (УРПАС) представляет собой белый водорастворимый порошок, нерастворимый в нефти. Производится на основе диметилдиал- лиламмонийхлорида и сернистого ангидрида отходов нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. Синтез идет в мягких условиях:
+ SO₂ⁿ
При синтезе УРПАС утилизируется токсичный отход производства диоксид серы, при этом синтез является экологически безопасным процессом, так как исключает газовые выбросы в атмосферу, механическое или химическое загрязнение воды, процесс безотходный. УРПАС допущен к применению в процессах нефтедобычи. Товарной формой является 50%-ный водный раствор. Термостабильность УРПАС 225^оС. Класс опасности 4-й: ЛД₅₀=17000 мг/кг, т.е. реагент практически не токсичен, пожаро- и взрывобезопасен. УРПАС применяется в качестве добавки к тампонажным растворам.

Эффективность предлагаемого состава определялась по следующей методике.

Для изучения процесса химического разрушения НПАВ в пластовых условиях с определением степени его химической деструкции в герметичный сосуд загружают керновую породу, НПАВ, УРПАС и пластовую воду в соотношении 1:(0,5-10,0): (0,1-5,0) и до 100 г пластовой воды. Реакционную смесь выдерживают в термобарических условиях пласта исследуемого месторождения в течение 21-28 ч. Затем из реакционной смеси определяют концентрацию НПАВ путем концентрирования в органический слой гексилового спирта с последующим количественным определением НПАВ методом тонкослойной хроматографии по калибровочному графику зависимости площадей зон НПАВ от массы в пробе. Степень химической деструкции (Х) за период испытаний, равный 21-28 ч. определяют по формуле
X 100 где Х степень химической деструкции,
С₁ и С₂ концентрации НПАВ до и после испытаний, г/дм³.

Для контроля и определения работоспособности УРПАС в качестве ингибитора химической деструкции проводят аналогичный опыт без введения ингибитора. По результатам экспериментов делают вывод об эффективности реагента как ингибитора химической деструкции НПАВ.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава были подготовлены смеси с различными концентрациями НПАВ и УРПАС, из которых ряд смесей показали оптимальные результаты (табл.1).

Порядок смешения компонентов значения не имеет, но если предварительно УРПАС добавить к НПАВ, то при последующем разбавлении водой идет улучшение растворимости. Состав совместим с солями жесткости.

П р и м е р 1. В герметичный сосуд загружают 1 г породы, 1 г АФ₉12,2 г 50% -ного УРПАС и до 100 г пластовой воды (уровень минерализации до 270 г/дм³) (табл. 1, опыт 4). Выдерживают в течение 25 ч при Т=45^оС и Р 10 МПа. Порода, пластовая вода и термобарические условия Ромашкинского месторождения.

Степень химической деструкции определяли по концентрации НПАВ до и после опыта, она составила 5%
Степень защиты НПАВ от химической деструкции 85%
П р и м е р 2. Аналогично вышеописанному к 10 г породы добавляют 10 г НПАВ, 10 г 50%-ного УРПАС и до 100 г пластовой воды (табл.1, опыт 8). Выдерживают 28 ч при Т=45^оС и Р=10 МПа.

Степень химической деструкции составила 3% Степень защиты НПАВ от химической деструкции 90%
Степень защиты НПАВ рассчитывали по формуле
a= 100 100 где Х₁ степень химической деструкции без добавки ингибитора;
Х₂ степень химической деструкции в присутствии ингибитора.

Для примера 1 Х₁=32% (опыт 1, табл.1), Х₂=5% (опыт 4, табл.1), соответственно а=85%
Анализ экспериментальных данных (табл.1) показывает, что предлагаемый состав снижает степень химической деструкции НПАВ с 32 до 2% соответственно степень защиты НПАВ составляет до 94% (по прототипу 88-92%) при следующем соотношении компонентов, мас.

НПАВ или его товарная
форма 0,5-5,0
УРПАС 0,5-3,0
Вода Остальное
Экспериментальные данные доказывают эффективность предлагаемого состава в заявленных концентрационных пpеделах НПАВ и УРПАС (опыты 3-6) и неэффективность запредельной области концентраций (опыты 2, 7, 8).

УРПАС при концентрации 3 мас. подавляет химическую НПАВ максимально (опыт 6). Дальнейшее увеличение концентраций УРПАС к улучшению результатов не приводит.

Были проведены также опыты по оценке влияния композиций на нефтевытеснение.

Методика оценки эффективности композиции НПАВ с ингибитором химической деструкции по нефтевытеснению.

Колонку типа прямого холодильника набивали определенным количеством (100 г) нефтенасыщенной породы с известным содержанием нефти в 100 г (7,6%). Колонку термостатировали пpи Т 45^оС и пропускали последовательно воду, а затем композицию. По разности начальной и конечной нефтенасыщенности породы определили процент нефтеизвлечения композицией.

Результаты экспериментов по нефтеизвлечению приведены в табл.2.

Нефтенасыщенность породы опpеделя- лась до эксперимента по нефтевытеснению и после экстракцией смесью спирта и бензола в соотношении 1:3 до бесцветного экстракта. Растворитель отгоняли, нефть взвешивали.

Из результатов экспериментов (табл.2) следует, что предлагаемый состав обеспечивает больший, чем по прототипу, прирост коэффициента вытеснения нефти, повышает эффективность НПАВ за счет стабилизации молекулы и защиты от химической деструкции. Применение состава значительно сократит расходы НПАВ и повысит эффективность последних, увеличит дополнительную добычу нефти за счет сохранения НПАВ в пласте. Состав обладает хорошей растворимостью, фильтруемостью и реологическими свойствами, по сравнению с прототипом не токсичен.

Состав, содержащий неонол или его товарную форму с температурой застывания от -15 до -30°С (в пересчете на неонол), добавку и воду,сцп нефтевытесняющей способности за счет снижения химической деструкции и токсичности неонолов в качестве добавки содержит сополимер диметилдиаллиламмонийхлорида с сернистым ангидридом при следующем соотношении компонентов, мас. неонол или его товарная форма с температурой застывания от -15 до -30°С (в пересчете на неонол) 0,5 - 5,0, сополимер диметилдиаллиламмонийхлорида с сернистым ангидридом 0,5 3,0, вода остальное. 2 табл.

1. СОСТАВ ДЛЯ ЗАВОДНЕНИЯ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА, содержащий неонол, или его товарную форму с температурой застывания от -15 до -30^oС, добавку и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения нефтевытесняющей способности состава за счет снижения степени химической деструкции и токсичности неонолов, в качестве добавки он содержит сополимер диметилдиаллиламмонийхлорида с сернистым ангидридом при следующем соотношении компонентов, мас.

Неонол или его товарная форма с температурой застывания от -15 до -30^oС (в пересчете на неонол) 0,5 5,0
Сополимер диметилдиаллиламмонийхлорида с сернистым ангидридом 0,5 - 3,0
Вода Остальное