Состав для вытеснения нефти

СОСТАВ ДЛЯ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ, содержащий полиакриламид, добавку и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения нефтевытесняющей способности и повышения стабильности против сероводородной деструкции, в качестве добавки состав содержит кубовые остатки производства капролактама при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиакриламид 0,05 - 0,2
Кубовые остатки производства капролактама 0,04 - 0,01
Вода Остальное

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к стабилизированным против химдеструкции водным растворам полиакриламида, и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений с использованием полимеров полиакриламида (ПАА).
Важнейшим условием, определяющим экономическую целесообразность применения полимерных растворов, является сохранение у них высоких исходных свойств. Однако вследствие высокой чувствительности водных растворов полиакриламида к воздействию кислорода, ионов железа и сероводорода эффективность применения полимерных растворов снижается.
Известно использование для стабилизации водных растворов полиакриламида против окислительной деструкции ряда органических и неорганических веществ.
Вещества, используемые в известных составах, либо изменяют структуру и свойства полиакриламида, оказывая неблагоприятные влияния на свойства его растворов, либо недостаточно эффективны и технологичны в применении и не стабилизируют растворы полиакриламида от отрицательного действия сероводорода.
Известен состав для вытеснения нефти на основе водного раствора полиакриламида с добавкой для стабилизации полиакриламида против окислительной деструкции неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ), содержащих 10-16 окислительных групп.
Недостаток известного состава является то, что НПАВ стабилизируют полиакриламид против отрицательного действия ионов железа, но почти не защищают полиакриламид от сероводородной деструкции.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому составу является состав на основе водного раствора полимера с добавкой диальдегида для поддержания или увеличения вязкости полимерного раствора [1].
Основным недостатком известного состава является его невысокая нефтевытесняющая способность, связанная с изменением структуры и свойств полиакриламида в агрессивных пластовых водах.
Целью изобретения является повышение нефтевытесняющей способности при повышении стабильности против сероводородной деструкции.
Это достигается тем, что состав в качестве добавки содержит кубовый остаток производства капролактама при следующем соотношении компонентов, мас. % : полиакриламид 0,05-0,2; кубовый остаток производства капролактама 0,04-0,1; вода 99,70-99,91.
Кубовый остаток производства капролактама - крупнотоннажный отход производства (600 т/год, г. Гродно ТУ-113-05-12-84) - представляет собой твердое вещество светло-коричневого цвета, легко режется, растворяется в воде. Состав: капролактам формулы NH(CH₂)₅ CO 90%, смолы до 8%, щелочи до 2%.
Положительный эффект, по-видимому, достигается за счет гидролизных реакций капролактама с последующей сшивкой с макромолекулой полиакриламида и ингибированием реакции его химдеструкции.
Для приготовления состава кубовый остаток производства капролактама растворяют в воде перед введением полимера в количестве 0,04-0,1 мас.%. Концентрация полиакриламида в водном растворе 0,05-0,2 мас.%.
Предлагаемой добавкой можно стабилизировать полимеры акриламида, имеющие мол.м. 10-16 млн, степень гидролиза 15-20%.
Эффективность стабилизации водных растворов полимера предложенной добавкой определялась экспериментально по известной методике (РД 39-01498311-206-85).
Для выявления отрицательного действия сероводорода на вязкостные и реологические свойства растворов полимера растворитель (модель сточной воды с плотностью 1,1 т/м³) насыщался сероводородом, затем в него добавляли необходимое количество стабилизатора, затем полимер.
Стойкость полимерных растворов по отношению к разрушающему действию сероводорода оценивают по изменению скрин-фактора, комплексно характеризующего вязкость раствора и уровень вязкоупругих свойств полимерной системы.
Стойкость полимерного раствора по скpин-фактору вычисляют по формуле
K = 100%, где С_Фо - скрин-фактор исходного полимерного раствора;
С_Ф - скрин-фактор полимерного раствора после стабилизации.
Кроме стойкости полимерного раствора по скрин-фактору вычисляют стойкость полимерного раствора по вязкости
K = 100%, где _o - вязкость исходного полимерного раствора;
- вязкость полимерного раствора после стабилизации.
Параллельно в таких же условиях определяют стойкость полимерных растворов к действию сероводорода без добавки стабилизатора.
Результаты экспериментов представлены в таблице.
П р и м е р 1. В стеклянный цилиндр загружают 2 л модели воды и насыщают ее сероводородом (5 мг/л). В 100 мл этой воды добавляют 0,11 г кубового остатка производства капролактама и перемешивают до растворения. Затем добавляют 0,105 г полиакриламида и также перемешивают до полного растворения. Замеренные через сутки скрин-фактор С_ф и вязкость составляют 55,7 и 3,72 мПа с (см. таблицу, опыт 8).
Для определения стойкости исходного раствора, не содержащего сероводорода и стабилизатора, определяют значения скрин-фактора. В 100 мл модели воды растворяют 0,105 г полиакриламида. Через сутки замеряют скрин-фактор и вязкость раствора (опыт 5). C_ф=84,4, вязкость 4,37 мПа с. Соответственно в опыте 8.
= 100 = 65.6%,
K = 100 = 80.5%.
П р и м е р 2. В 100 мл насыщенной сероводородом модели воды Арланского месторождения добавляют 0,055 г кубового остатка производства капролактама, перемешивают до полного растворения. Затем добавляют 0,053 г полиакриламида и перемешивают до его растворения. Замеряют через сутки скрин-фактор С_ф и вязкость раствора; 33,4 и 2,3 нПа с соответственно (опыт 18).
Для определения стойкости этого полимерного раствора также через сутки определяют скрин-фактор и вязкость 0,05%-ного раствора полимера, не содержащего сероводорода и кубового остатка капролактама (опыт 13). С_Фо=77,5, вязкость 2,73 мПа с. Соответственно в опыте 18.
_{= 38.8%},
= 100 = 75.7%.
Применение полиакриламида в концентрациях выше 0,2 мас.% экономически нецелесообразно.
Экспериментальные данные, приведенные в таблице, показывают, что 0,04-0,1%-ные добавки кубовых остатков производства капролактама значительно повышают скрин-фактор и стойкость 0,05-0,2%-ного полимерного раствора в присутствии сероводорода, что приводит к улучшению процесса вытеснения нефти.
Использование предлагаемого состава обеспечивает достижение по сравнению с известным следующих технико-экономических преимуществ:
- повышаются вязкоупругие свойства состава, способствующие повышению нефтеотдачи пластов и соответственно снижается непроизводительный расход полиакриламида за счет стабилизации против сероводоppодной деструкции;
- предлагаемый стабилизатор - кубовый остаток производства капролактама является дешевым, доступным продуктом;
- применение состава возможно в любых промысловых условиях при существующей системе заводнения и не требует дополнительных капвложений на обустройство промыслов.
Сущность изобретения. Состав содержит, мас,%: полиакриламида 0,05-0,2; кубовые остатки производства капролактама (КОПК) 0,04-0,1; вода - остальное. КОПК - твердое вещество, легко режется и растворяется в воде. Состав готовят растворением КОПК в воде, после чего растворяют полиакриламид. 1 табл.