Способ получения добавки к закачиваемой в пласт воде Советский патент 1993 года по МПК E21B43/20 

j Изобретение относится к области нефтедобычи, точнее к области повышения эффективности заводнения нефтяных пластов.

1

| Цель изобретения - улучшение закупоривающих свойств в процессе вэаимодейстН-Сх

0(0)С-С-Н

HNH Н-С-Н

I

нС-НН-СС-Н

Н-С-С(0)0 + 0(0)С-С-Н Н-С-С(0)0 1 .

Н-С-Н HNH HNH Н-С-Н Н-С-Н НК|Н

f

1

вия добавки с водой за счет получения полимера с повышенной набухаемостью.

Процесс радиационного сшивания протекает, в основном, за счет взаимодействия радикалов, возникающих под действием ионизирующего излучения на вторичных атомах углерода полимерной цепи:

Н-СС-Н

0(0)С-С-Н Н-С-С(0)0 .

00

со

ч|

g

Изобретение относится к области нефтедобычи и целью улучшения закупоривающихся свойств воды при взаимодействии с добавкой за счет образования геля полимера с повышенной набухаемостью. Сущность изобретения: включают обработку порошкообразного полиакриламида ионизирующимизлучение.Обработку порошкообразного полимера ионизирующим излучением производят при температуре 50-170°С в течение 0,5-3 . При этом повышается нефтеотдача пласта и снижается обводненность добываемой продукции. 1 табл.

йде под знаком () обозначен неспаренный Электрон.

j Термообработка дополняет упомяну- тый процесс сшивания процессом сшивания

по амино-группам с образованием имидных связей:.

Н-С-НН-С-Н

Н-С-С(0)0-МН

{

Н-С-Нli

t

При обработке ионизирующим излучеие совместно с термообработкой возмож+ НМ-0(0)С-С-Н- Н-

Н Н-С-Н Н- 1

t

Н-С-Н I

(0)-0-Ш

Н-С-НН

I

н

HN-050)C-C-H

1

НИзвестно, что кислород является акцептором радикалов и ингибирует радикальные процессы. В частности при взаимодействии с радикалами, возникающими под действием ионизирующего излучения, происходит образование малоактивных перекисных радикалов по реакции:

Н-Ск + 0-0 С-0-0

0(0)С-С-Н0(0)С-С-Н

HNH Н-С-НHNH Н-С-Н

В наибольшей степени такой процесс происходит на поверхности контакта полимера и кислорода воздуха. Это приводит к снижению вероятности межчастичных сшивок. То есть продукт после обработки остается в порошкообразном состоянии и не требует дополнительной обработки.

Внутри мастица порошка действие кис- лорода снижает за счет выяснения его частицы выделяющимся при термообработке аммиаком и водородом, а также частичным инициированием сшивания разлагающими- ся при повышенной температуре перекис- ными группами.

Возможность инициирования термического сшивания после проведения обработки полимера ионизирующим излучением позволяет достичь поставленной цели так- же путем раздельной обработки полимера первоначально ионизирующим излучением и последующей термической обработкой, В этом случае процесс сшивания может быть инициирован радикалами, остающимися в твердой фазе после ее обработки ионизирующим излучением, перекисными радикалами.

С-НН-С-Н

-С-С(0)-0-М-0-(0)С-С-Н +NHn

-С-ННН-С-Н ,

(2)

но взаимодействие амино-групп с возникающими радикалами:

Н

Н-С-НH-C-C(0)0-NH

- H-C-C(0)-0-N-C-H + Н (3) Н-С-Н Н

При взаимодействии с водой подобная система образует фрагментарную полимер- но-гелевую систему (ПГС), которая обладает текучестью в трубах большого диаметра, но эффективно закупоривает трещины, с размером равным или меньше, чем гелевые частицы диаметром (порядка 0,1-2 мм).

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что одновременно с радиальной обработкой порошкообразного полиакриламида производят его термическую обработку при 50-т70 °С в течение 0,5-3 ч. Интервал режимов термической обработки: температура 50-170°С и продолжительность 0,5-2 ч подобран опытным путем и является оптимальным. При температуре ниже 50°С и продолжительности обработки менее 0,5 ч качество продукта, полученного при совместном действии радиальной и термической обработки, практически не отличается от качества продукта, полученного по известному способу. При температуре более 170°С продукт получается в виде блока и не может быть непосредственно использован как добавка к воде,закачиваемой в пласт. Продолжительность свыше 3 ч нецелесообразна, так как возрастает стоимость терморадиационной обработки без заметного улучшения качества продукта.

Пример 1. Берут 1 кг порошкообразного полиакриламида с содержанием влаги не более 1% и подвергают его обработке ионизирующим излучением дозой 10 кГр при 90°С в течение 2 ч. Продукт представляет собой-готовую добавку к воде для закачки в пласт. Чтобы оценить свойства добавки как модифицирующего агента при смешении с водой, на основе данной добавки и пресной воды приготовили полимерно-геле- вую систему (ПГС), содержащую 0.2% добавки.

i Закупоривающие свойства воды, модифицированные добавкой,исследовали на ка- |иброванной счетном фильтре с размером ячеек 50 мкм. Такой фильтр является моделью промытых зон нефтяного пласта и поэтому показатель фильтрации ПГС, определенный на этом фильтре, может служить для оценки влияния добавки на эффективность ее воздействия на величину нефтеотдачи. Чем ниже показатель фильтрации на единицу концентрации вводимой добавки. i ем выше закупорка гидроприводных зон пласта, больше охват пласта заводнением и (юльше величина нефтеотдачи. За меРру величины фильтрации прини- али количество жидкости в мл, которое ильтруется через сетчатый диаметр 1 см с азмером ячеек 50 мкм при перепаде давле- |(ия 1 атм в течение 2 мин, отнесенная к лощади фильтра.

i Для полученной в данном примере добавки показатель фильтрации в сравнении прототипом снизился с 40 мм до 1 мм. аким образом можно говорить о том, что полученная по данному способу добавка ,ля получения полимерно-гелевых систем вляется более эффективной, чем добавка, слученная по способу-прототипу.

Для определения оптимальных .режи- ов способа получения добавки, были по- тавлены опыты по получению добавки по редлагаемому способу при других режи- фах радиационной и термической обработ- и. Результаты исследования свойства случаемого продукта и полимерно-гелевых истем на его основе с концентрацией ос- овного вещества 0.2% приведены в табли- ,е .

Как видно из результатов, представлениях в таблице, в случае использования спо- цоба-прототипэ, получаемая добавка в меньшей степени снижает показатель фильтрации (см. таблицу, пример 8), чем добавка, получаемая по предлагаемому способу (см. Таблицу, примеры 1-5).

Использование режимов обработки вне указанных в формуле пределов приводит к получению некондиционного продукта - блока слипшихся частиц порошка (см. таб- , примеры 6, 7).

; Следовательно предлагаемые режимы термической и радиационной обработки необходимы, а в сочетании друг с другом достаточны для достижения цели изобретения при использовании предлагаемого способа.

Пример 2. Берут 1 кг порошкообразного полиакриламида и подвергают его обработке ионизирующим излучением дозой 1 кГр при 25°С. Затем полимер извлекают из камеры облучателя и помещают в термо-ка- меру. Термическую обработку проводят при 150°С в течение 2 ч. В результате реализаций способа получен порошкообразный продукт, готовый к использованию в качестве добавки к воде, нагнетаемой в нефтяной пласт.

Свойства полученной добавки в составе полимерно-гелевой системы на основе пресной воды и 0,2% полученной добавки исследованы пометедике.приведенной в примере 1. В результате исследования установлено, что фильтрация полимерно-гелевой системы составила 2 мм. Это лучше, чем аналогичный показатель для прототипа (см. таблицу).

Предлагаемый способ получения добавки к закачиваемой в пласт воде позволит получить следующие преимущества: позволяет повысить нефтеотдачу пласта и снизить обводненность добываемой продукции за счет более эффективной изоляции обводненных зон продуктивных горизонтов; повышает эффективность процесса нефтедобычи за счет снижения расхода добавки для получения того же эффекта; упрощает технологию получения добавки.

Результат исследования свойств добавки к воде и полимерно-гелевых системах на их основе.

Формула изобретен и я Способ получения добавкикзакачивае- мой в пласт воде, нагнетаемой в нефтяной пласт, включающий обработку порошкообразного полиакриламида ионизирующим излучением, отличающийся тем, что, с целью улучшения закупоривающихся свойств в процессе взаимодействия с водой за счет получения полимера с повышенной набухаемостью, обработку порошкообразного полимера ионизирующим излучением производят одновременно или последовательно с термической обработкой при 50- 170°С в течение 0,5-3 ч.

Результаты исследования свойств добавки к воде и полимерно-гелевых систем на их основе