Жидкость для гидравлического разрыва пласта Советский патент 1993 года по МПК E21B43/26 

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к жидкостям для гидравлического разрыва пласта (ГРП). и может быть использовано на нефтедобывающих предприятиях для повышения нефтеотдачи низкодебитных скважин.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу снижения температуры замерзания и повышения антикоррозионных свойств.

Предлагаемая жидкость для ГРП отличается от известной использованием добавки другого вида.

Наряду с указанным, заявляемое техническое решение также отвечает критерию промышленная применимость, т.к. приготовление такой жидкости предусмотрено из доступных компонентов и предлагаемая жидкость может быть использована в нефтедобывающей промышленности для целей ГРП уже в настоящее время.

Механизм предотвращения замерзания заявляемой жидкости и снижения ее коррозионного воздействия, связан, по-видимому, с электронным строением мочевины, которое описывается несколькими переходящими друг в друга мезомерными структурами:

Ё

хМН,

.NH,

ЫНг

:0-С

„NH, +

ын.

Распределение электронной плотности в структурах происходит по атому кислорода, что делает ее реакционноспособной. Мочевина в присутствии лигносульфонатов технических подвергается гидролизу при обычных условиях с поглощением тепла. В результате гидролиза образуются диоксид углерода и аммиак, которые, по-видимому, насыщают жидкую часть лигносульфонатов. Образовавшаяся система становится морозоустойчивой до -20°С. При более низких температурах морозоустойчивость определить не удалось по техническим причинам.

00 СА

N О XI

00

Снижение коррозионного воздействия лигносульфонатов в присутствии добавок мочевины следует отнести, по-видимому, за счет группировки-NH2.

Для приготовления предлагаемого со- става в лабораторных условиях были использованы следующие вещества: - лигносульфонаты технические жидкие марки В по ТУ 13-02.81036-89, отход целлюлозно-бумажного производства, вязкая жидкость коричневого цвета плотностью 1240 кг/м3, массовая доля сухих веществ 47 %, В опытах использовали ее товарную форму.-мочевина (карбамид) общей формулы CH4ON2 марки ч, по ГОСТ 6691-77, бе- лый кристаллический порошок.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующим примером.

П р и м е р. Технология приготовления заявляемой жидкости заключается в смеши- ва нии мочевины и технических лигносульфонатов. Для приготовления 100 г состава в 87,5 г технических лигносульфонатов вводили 12.5 г мочевины, перемешивали получали состав, мае.%:

Лигносульфонаты технические 87.5

Мочевина12,5

Составы с другим содержанием ингредиентов готовили аналогичным образом.

Данные об ингредиентном составе и свойствах (температура застывания и скорость коррозии) предлагаемой и известных жидкостей для ГРП приведены в табл. 1,

Из табл. 1 видно, что технические лигносульфонаты, которые в настоящее время ис- пользуются в качестве жидкостей для ГРП в летнее время в виде товарной формы, при -7°С замерзают и теряют текучесть, а при -12°С уже превращаются в лед. Следовательно, в зимнее время даже при темпера- туре окружающего воздуха -7°С проведение ГРП с использованием ее в качестве жидкости разрыва и песконосителя невозможно. При добавке же мочевины к лигносульфона- там, образующаяся жидкость является по- движной и прокачиваемой даже при -20°С.

Установление предела температуры замерзания жидкостей до -20°С достаточно, т.к. при более низких температурах окружающего воздуха работы по проведению ГРП не производятся.

Кроме того, заявляемая жидкость для ГРП имеет также низкие коррозионные свойства, так если в ней скорость коррозии составляет всего лишь 0,20-0,25 r/м2 ч, то в известной по прототипу жидкости скорость коррозии равна 11,0 г/м2 ч.

Технологические показатели заявляемой и известных жидкостей дл ГРП приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что по своим технологическим свойствам заявляемая жидкость отвечает требованиям применения ее в качестве жидкости разрыва как в летнее, так и в зимнее время. Жидкость имеет низкую фильтратоотдачу (3-4 см3 за 30 мин), хорошую плотность, что позволит создавать частично расчетное давление в процессе ГРП до гидростатического давления, достаточную условную вязкость, которая составляет при температуре+20°С 36-60 с.

Таким образом, использование в производственных условиях предлагаемой жидкости для ГРП позволит осуществлять процесс ГРП как в летнее, так и зимнее время без дополнительных энергозатрат и одновременно с этим обеспечивать защиту нефтяного оборудования от коррозии,

Форм у л а изобретения

Жидкость для гидравлического разрыва пласта, содержащая отход целлюлозно-бумажного производства и добавку, отличающаяся тем, что в качестве отхода целлюлозно-бумажного производства она содержит лигносульфонаты технические, а в качестве добавки - мочевину при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Лигносульфонаты

технические80,5-87,5

Мочевина-12.5-19,5

Таблица 1

Использование: изобретение относится к нефтедобыче. Снижение температуры замерзания и повышение антикоррозионных свойств достигается за счет содержания в составе сульфонатов технических 80,5-87,5 мас.% и мочевины 12,5-19,5 мас.%. 2 табл.

Таблиц а 2

Продожение табл.2