Обратная эмульсия для обработки призабойной зоны пласта Советский патент 1993 года по МПК E21B43/27 

Изобретение относится к области нефтедобычи, конкретно к составам обратной зм ульсии. которая может быть использована для кислотной обработки призабойной зоны низкотемпературного пласта, пред- ст вленного неоднородными по проницае- мбсти коллекторами нефти или газа, а также в качестве жидкости гидроразрыва и перфорации скважин.

Цель изобретения - улучшение технологических СБ.ОЙСТВ обратной эмульсии в про- це ссе эксплуатации в условиях низкотемпературных пластов за счет увеличения скорости ее реакции с карбонатами, обеспечения равномерности их растворения во времени в среде эмульсии при одновременном снижении скорости реакции с карбонатами кислотного раствора, образуемого при разрушении обратной эмульсии, и придании этому кислотному раствору свойства стабилизации в отношении ионов трехвалентного железа.

Поставленная цель достигается тем, что обратная эмульсия для обработки призабойной зоны пласта, содержащая маслорэ- створимый эмульгатор, углеводороды и

неорганическую кислоту, дополнительно содержит щелок черный моносульфитный, в качестве углеводородов - ароматические углеводороды, а в качестве неорганической кислоты - соляно- или глинокислотный раствор при следующем соотношении ингреди- .ентов, об. %, причем обьемное соотношение еоляно- ипи глинокислотного раствора к щелоку черному моносульфитному равно 2,33:1

Масяорастворимый эмульгатор 2,0-3,0 Ароматические углеводороды. 27-48 Соляно- или глинокис- лотный раствор 35-49 Щелок черный моносульфитный 15-21. Щелок черный моносульфитный (ЩЧМ), используемый в предлагаемой эмульсии, является отходом при сульфитной варке целлюлозы. Согласно ТУ 13-7308-453-84, он представляет собой однородную густую жидкость темно-коричневого цвета с массовой долей сухих веществ не менее 50 %, имеет значения рН не менее 4.0. содержит не более 5% золы к массе сухих веществ, обла00

со

00

ел о

Os

Сд

дает условной вязкостью по ВЗ-4 не более 80 с, полностью растворим в водах различной степени минерализации и растворах кислот, .

В настоящее время ЩЧМ частично используется в качестве связующего материала при производстве древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит, а остальное количество сливается в реки, что наносит вред окружающей среде.

Обратная эмульсия по изобретению была испытана в лабораторных условиях. Для ее приготовления были использованы следующие вещества:

соляная кислота по ГОСТ 857-76 или ТУ 6-01-714-77;

плавиковая кислота по ГОСТ 2567-73 или ТУ 48-5-184-78;

промышленно-производимая смесь соляной или плавиковой кислот по ТУ 6-02- 14-13-82;

маслорастворимые эмульгаторы - 50%- ные углеводородные растворы промышлен- но производимых эмульгаторов: эмультал, СМАД-1, тарин и др.;

в качестве углеводородов использовали ароматические углеводороды: бензол, толуол, ксилол, жидкие продукты пиролиза или их сме.си между собой;

щелок черный моносульфитный - отход при сульфитной варке целлюлозы по ТУ 13- 7308-453-84.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами..

Пример 1. Приготовление кислотной фазы. К 1 дм3 раствора химически чистой соляной кислоты 20%-ной концентрации прибавляли 25 см3 40%-ного раствора хлорного железа, что соответствовало содержанию в ней 0,5% ионов трехвалентного железа. Отбирали 700 см3 этого кислотного раствора, помещали в лабораторный стакан и вводили в него при перемешивании 300 см3(30%) ЩЧМ (соответствовало соотношению кислота:ЩЧМ как 2,33:1). Состав перемешивали в течение 1 мин, охлаждали до 20°С и подвергали испытаниям.

Эффективную вязкость ( кислотного состава определяли на ротационном вискозиметре Rheotest-2 при градиенте сдвига 145.8 (характерном для движения жидкости по трещине пласта при закачке насос- ным агрегатом) как произведение двух постоянных прибора на величину деления, считываемую на шкале прибора.

Скорость реакции состава с карбонатами (Vp) оценивали по методике, изложенной в книге М. Кристиан и др. Увеличение про0

5

0

дуктивности и приемистости скважин,. М.. Недра, 1985, с. 55.

Стабильность отработанного кислотного раствора по отношению к выпадению ионов трехвалентного железа в виде гидроокиси оценивали после полной его нейтрализации избытком мрамора (до прекращения выделения пузырьков C02J и визуального осмотра непрореагировавших образцов мрамора. О выпадении ионов железа на них в виде гидроокиси свидетельствовал красноватый сплошной налет, который не смывался водой. В стабилизированном отработанном составе образцы яв- b лялись чистыми.

Пример 2. Приготовление глинокис- лотной фазы, 500 см3 24%-ного раствора соляной кислоты с содержанием 0.5% ионов трехвалентного железа разбавляли водопроводной водой до 15%-нрй концентрации соляной кислоты. К 450 см этого раствора, помещенного в эбонитовый стакан, прибавляли 50 см 50%-ной плавиковой кислоты и получали глинокислоту с содержанием 15%- ной соляной кислоты и 5% плавиковой кислоты. Мерным полиэтиленовым цилиндром отбирали 350 см3 глинокислоты, помещали ее в эбонитовый стакан и вводили 150 см3 (30 об. %) ЩЧМ. Состав перемешивали эбонитовой палочкой в течение 1 мин и подвергали испытаниям как указано в примере 1-.

Пример 3. Получение обратной кис- лотосодержащей эмульсии. К 192 см3 (48 об. %) о-ксилола помешенного в стеклянный стакан, вводили 8 см (2 об. %) эмульгатора СМАД-1 и перемешивали в течение 1 мин до его полного растворения. Затем в этот состав при интенсивном перемешивании на смесителе Воронеж-2 вводили 200 см3(50 об. %) кислотного раствора, полученного по примеру 1 и содержащего 30 об. % ЩЧМ. и дополнительно перемешивали в течение 4 мин, после чего полученную эмульсию охлаждали до 20°С, делили на четыре равные части и подвергали испытаниям.

Состав и свойства предлагаемой обратной эмульсии, а также используемых для ее получения кислотного и глинокислотного растворов по этим и другим примерам в сравнении с прототипом приведены в табл. 1 и 2.

Данные, приведенные в табл. 1 и 2, показывают, что предлагаемая обратная эмульсия при следующем содержании инг- Ь редиентов, об. %:

Маслорастворимый эмульгатор 2,0-3,0

Ароматические углеводороды 27-48

Соляно- или глинокислйтный раствор35-49 Щелок,черный моносульфитный 15-21.

5

0

и при соотношении соляно- или глинокис- лотного раствора к ЩЧМ равном 2,33:1, по сравнению с эмульсией по прототипу обладает в 54,9-543,8 раз более высокой скоро- стью реакции через 1 ч контакта с Карбонатной породой, в 24,8-109.8 раза и в 17.1-26,1 раза через 3 и 6 ч контакта с карбонатной породой соответственно. При предлагаемая эмульсия в контакте с карбонатной породой расслаивается через 1-6 ч, а известная - через 24 ч.

Используемый для получения предлагаемой эмульсии кислотный раствор имеет по сравнению с прототипом в 16,4-18,3 раза более низкую скорость реакции с карбона- тами при одновременной комплексации ионов железа в отработанных составах.

Такие свойства предлагаемой эмульсии позволяют использовать для ее приготовления кислотные растворы с практически лю- бым содержанием в них ионов железа, существенно повысить охват пласта комплексными воздействиями по его толщине и глубине, равномерно обработать коллектор как с целью удаления органических, так и

Предлагаемый по изобретению состав наиболее целесообразно использовать при повторных кислотных обработках приза- бойной зоны низкотемпературных скважин с коллекторами неоднородной проницаемости и большой трещиновэтости, подвергающимся органическим отложениям из состава нефти.

Формула изобретения

Обратная эмульсия для обработки при- забойной зоны пласта, содержащая масло- растворимый эмульгатор, углеводороды и неорганическую кислоту, отличающая- с я тем, что эмульсия дополнительно содержит щелок черный моносульфитный, в качестве углеводородов - ароматические углеводороды, а в качестве неорганической кислоты - соляно- или глинокислотный раствор при следующем соотношении ингреди- ентов, об. %, причем объемное соотношение соляно- или глинокислотного раствора к щелоку черному моносульфитному равно 2,33:1:

Маслорэстворимый эмульгатор 2,0-3,0

Ароматические углеводо

Изобретение относится к нефтедобыче. Обратная эмульсия для обработки призэ- бойной зоны пласта содержит, об. %: Маслорастворимый эмульгатор 2,0-3,0 Ароматические углеводороды27,0-48,0 Соляно- или глинокис- лотный раствор 35,0-49,0 Щелок черный моносульфитный 15,0-21,0. причем объемное соотношение соляно- или глинокислотного раствора к щелоку черному моносульфитному равно 2,33:1. 2 табл.

Примечание. В опытах 2 и 12 использовалась глинокислота, содержащая l$t BC1 и 5S HF; а в опыте II - глинокислота с содержанием 22% НС и 4S HF.

Свойства обратной эмульсии

Таблица2