Способ третичной добычи нефти

(ОСИСИ - 80 С 4 Н 9 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ТРЕТИЧНОИ ДОБЫЧИ НЕФТИ(57) Изобретение относится к областинефтедобывающей промышленности и позволяет повысить эффективность способа третичной добычи нефти с использованием стимулирующего агента -эфирсульфонатов. В качестве стимулирующего агента используют водные растворы, содержащие 0,1-3,0 мас.7 где Х = 4-12; М - Иа или К , илиИН . ТИБФС является поверхностноактивным веществом (ПАВ), устойчивымв широком интервале температур и величин рН. Водные растворы ТИБФС повышают поверхностное натяжение на границе фаз ПАВ/воздух на величину порядка 25-30 мНми поверхностное натяжение масло/раствор ПАВ на величину 1-10 мНм (по М акопу). На основании активности и устойчивости ТИБФСпригоден для щелочного и кислотногоспособа очистки металлов. При различ-.ном содержании соли (50-200 г/л)ТИБФС превосходят известные соединения по мобилизации нефти. 19 табл.(ОСНСН) - ГадСН 9 том галоидастворе подвергают взаимо сульфатом натрия или ка" где Гал в водном р действию с лия в прис лиолов, мо или их алк тствии низших спиртов, поо- или полиэтиленгликоля ловых эфиров. Следовател 5 но, прибавлякачестве солюДля этой цел т специфичбилизирующихпригодныпредпочтит спирты агентов.-С 4-алканоьно глице,лы, полиолы,Изобретение относится к нефтедобывающей промьппленности и касается способа третичной добычи нефти.Целью изобретения является. повышение эффективности способа.Трииэобутилфенолсульфонаты ТИБФС являются поверхностно-активными веществами, которые отличаются устойчивостью в широком интервале температур и величины рН. Водные растворы этих соединений понижают поверхност ное натяжение на границе фаз раствор ПАВ/воздух на величину порядка 25- 30 мНми поверхностное натяжение масло/раствор ПАВ на величину 110 мНм (по И акопу).На основании их активности и устойчивости в широком интервале величин рН эти соединения пригодны для щелочного и кислотного способа чистки металлов. Кроме того, они являют ся эффективными эмульгаторами для эмульсионной полимеризации и пригодны в качестве стабилизаторов латексов и других полимерных полимерных эмульсий, Обычный интерес представляет также применение этих соединений при нефтедобыче, например при стимуляции скважин и Р -обработке месторождений нефти. При этом окрестности скважины за счет обработки кислотой или из-за прорыва месторождения вследствие применения очень высокого давления становятся более проницаемыми для нефти. Применение предлагаемых соединений повьппает нри этом способе выход нефти. Во всех ; случаях ПАВ применяется в количе стве0,01-10, предпочтительно 0,05"ЗЖ.Предлагаемые ТИБФС получают следующим образом.Соединение формулыС рин, этиленгликоль или полиэтиленгликоли, в частности дитетраэтиленгликоли, их С,-С 4-алкиловые, моно- или диэфиры. Работают предпочтительно с моно" ди- или триэтиленгликолем. Количество этого спирта в реакционной загрузке составляет около 2-60, предпочтительно 10-40 вес,3 в расчете на галоидный эфир.оРеакцию проводят при 120-200 С, предпочтительно 160-180 С. Продолжительность реакции 2-10, предпочтительно 3-6 ч.Сульфит в форме сульфита натрия или калия применяют в небольшом из- бытке.Реакционной средой служит вода, причем концентрация обоих исходных соединений в реакционной смеси предпочтительно составляет примерно 403. Для ускорения можно прибавлять обычные катализаторы реакций замещения, например иодиды щелочных металлов,По этому способу получают эфирсульфонаты с выходом более 807Образующиеся водные растворы эфирсульфонатов можно применять непосредственно, без выделения эФирсульфонатов. Ввиду содержания в них спиртов вышеописанного типа эти растворы . имеют пониженную тенденцию к гелеобразованию.Соединения указанной формулы могут быть получены из трибутилфенола, предпочтительно из технологички доступных смесей 2,4-б-изотрибутилфенола и незначительной доли 2,4,5-изотрибутилфенола, причем эти смеси содержат также незначительные количества изодибутилфенола и изотетрабутилфенола. Примером может служить смесь, состоящая из 1,4-27. 2,б-изобутилфенола, 0,3-0,83 2,4-изодибутилфенола, 1,2-2,2 Х 2,5 изодибутилфенола, 70-803 2,4,6-изотрибутилфенола, 9-127, 2,4,5"изотрибутилфенола и 6-7 Х 2,4,5,6-изотетрабутилфенола, причем общая доля трех изомеров изодибутила составляет около 33.П р и м е р 1. Трибутилфенол х7,5 х окись этилена (ЭО)-сульфонат.452 г (0,75 моль) хлорида, полученного взаимодействием трибутилфенола плюс 7,5 моль окиси этилена (ОН- число 96) с ВОС 1, 104 г (0)825 моль БаБОпИаЮ - на кончике шпателя,83 г диэтилгликоля и 751 г воды помещают в автоклав вместимостью 2 л1274631 3и перемешивают при 175 Си исходнойвеличине рН 10-11 в течение 3 ч. Реоакционной смеси дают остыть до л 5 О Си ее выгружают. Продукт реакции представляет собой вязкую прозрачную массу оранжевого цвета, содержащую30,4 основного вещества (соответствует 847 рассчитанного количествасульфоната в расчете на мол, в. 670 .П р и м е р 2, Трибутилфенол х 10х 7,5 ЭО-сульфонат.Соответствует примеру 1, однаковместо диэтиленгликоля в качествесолюбилизирующего вещества применяютотриэтиленгликоль, 15Содержание 30,1(83,27 от рассчитанного).П р и м е р 3, Трибутилфенол хх 1 О ЭО-сульфонат,385 г (0,5 моль) соединения хлора,20полученного взаимодействием трибутилфенола плюс 10 моль этилена (ОН-число 75) с БОС 1 , 69,3 г (0,55 моль)БаБО, ИаЮ - на кончике шпателя,69 г диэтиленгликоля и 618 г воды по мешают в автоклав вместимостью 2 ли при исходной величине рН 10-11 не.ремешивают 5 ч при температуре реакоционной массы 175 С. После завершения реакции реакционной массе даютоостыть до -50 С и выгружают ее. Продукт реакции представляет собой желтую вязкую прозрачную жидкость с содержанием 29,0 . основного продукта.х 10 ЭО-сульфонат.Та же загрузка, что и в примере 3,но с триэтиленгликолем в качестве 40солюбилизирующего вещества.Содержание 29,6 Е (823 от рассчитанного),П р и м е р 5. 440 г (0,5 моль)хлорида, полученного взаимодействиемтрибутилфенола плюс 13 моль окисиэтилена (ОН-число 65) с БОС 1, загружают вместе с 69,3 г (0,55 моль)Иа БО, ЯаЮ - на кончике шпателя,75 г диэтиленгликоля и 690 г воды вавтоклав с мешалкой вместимостью 2 ли при исходной величине рН 10-11 перемешивают 6 ч при 175 С. Получаютокоричневую вязкую жидкость, содержащую 29,93 (80,2 Х от рассчитанногона мол. в. 349) осчовного продукта.П р и м е р 6. Алфол 14 плюс3 моль ЭО-сульфонол. 4350 г (0,94 моля) хлорида, полученного взаимодействием алфола плюс14 моль этилена (ОН-число 159)тионилхлоридом, загружают вместе с130,6 г (1,04 моль) Ма БО, ИаЮ - накончике шпателя, Ч 2 г диэтиленгликоляи 650 г воды в автоклав вместимостью1 л и при исходной величине рН 10-11оперемешивают 6 ч при 175 С. Реакциононую смесь охлаждают до 60 С и выгружают. Целевой продукт содержит 31,43основного вещества (91,33 от рассчитанного в расчете на мол. в. 439)Для определения эффективности трибутилфенолэфирсульфонатов используется известный метод микрокапиллярного раствора, а определение поверхностного натяжения проводят по методуЯрып 1.щ -Огор - ж 1 егГаса 1 - Тецв 5. -пй ег.В случае микрокапиллярного раствора в качестве модели для пространствапор месторождения применяют микрокапилляры из стекла фирмы Т)гипешопй.,Бееп 1 Гхе Со (США), которые при объеме 5 мл имеют длину 30 мм и диаметр0,45 мм.Микрокапилляры заплавляют с одного конца, в эксикаторе выкачиваютвоздух и заполняют нефтью,Капилляры в растворах ПАВ (пробирки), термостатированные на водянойбане, устанавливают вертикально отверстием вверх и визуально регистрируют проникновение нефти в зависимости от времени. При помоши.следующей оценочной шкалы определяют эффективность ПАВ в зависимости от его концентрации, концентрации соли, величины рН, температуры и состава нефти:9 - полное опорожнение (30 мм)через 1 О мин;8 - то же, через 1 ч;7 - то же, через 3 ч;6 - то же, через 20 ч;5 - опорожнение через 20 ч 1625 мм4 - то же, 9-15 мм;3 - то же, 4-8 мм;2 - то же, 1-3 мм;1 - то же, следы;0 - не изменяется через 20 ч.Преимуществом этого метода явля" ется то, что при незначительном диаметре микрокапилляров вязкость и, плотность нефти не имеет большого влияния на извлечение нефти, поэто,Таблица 1 Микрокапиллярный раствор, балл ПоверхностПродукт ное натяжение, мНм-г110 8 1 О му можно работать с месторождениями нефти и воды.Известно, что ПАВ лишь в тех случаях пригодны для третичной добычи нефти, когда поверхностное натяжение на границе фаз нефть/солевой раствор снижается на величину меньшую, чем 1 ОмНм . Для этого определения поверхностного натяжения на границе фаз нефть/вода применяют разработанный Майе и ВцгХОБЕу Бр 3.ппхпр; - РгорХп 1 егГаса 1 - тензитометр.Метод основывается на том, что деформируется капля нефти, которую помещают во вращающийся вокруг горизонтальной оси капилляр, содержащий жидкость (соленая вода + ПАВ) с повышенной плотностью.Каплю вытягивают до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие деформирующих сил и поверхностного натяжения. Тест с месторождением нефти К. Содержание БаС 1 100 г/л,-рН 8,5, По ЧоцледаС поверхностное натяжение вычисляют по измеренному диаметру капли неФти В, скорости вращения я и разнице плотностей ЬМ по следующей формуле:ЬЙИ Н4 10 Значения, измеренные этим методом,представлены в табл. 1-19.В испытаниях, результаты которыхпредставлены в табл. 1-9 применяютсоответственно 13-ные водные растворы ПАВ. В качестве продуктов для сравнения .испытывают эФипсчльФонаты нонилфенола и динонилфенола. Тест с месторождением нефти К. Содержание соли, г/л. ЛаС 1,180СаС 1 20, рН 8,5, температура 40 С,"и ПоверхностноенатяжениемНм продукт уриоутил -Сл 0(снгснгО)йснгснгвогна 1,3 10 ноиил -( -0(снгСнго)лснгснг вора-(, ")-О(СНгСНгО),СНгСНгВОРаю Тест с ароматической нефтью.Содержание соли; 1)1 аС 1 135; СаС 45 Таблица 5 Поверхностное Хикрокапилнатяжение, лярный рамНм створ, балл Продукт триоутил -(0(СНгСНго)6 СНгСнгВО ра ноиил -(У0(снгСНго)бснгснгВОгна 3 л 10 1 "О 7Тест с парафиновой нефтью.Содержание соли, г/л: ИаС 1 135,Тест с ароматической нефтью,Содержание соли, г/л; БаС 1 70; СаСг 30,-рН 6,5, температура 80 С. 15, -рН 8,5, температура 40 С.-",-0(СНгСН,О),СНгСНгБО фа Динонил СаС 1 15, -РН 8,5, температура 60 С. Т аблица. 7 Поверхностное натяжение, мНм Продукт 0(СНгСНгО) 3 СНгСНгБ 03)1)а-(О(СНгСНго)3 СНгСНгСНгБО 3 К 1 10 Нонил0(СНгСнгО)6 СНгСНгБ 03 На Динонил 9 10 Тест с ароматической нефтью.Содержание соли, гл: ИаС 1 1)5,Тест с наАтеновой смесью.Содержание соли, г/л: 1(1 аС 1 135,Иикрокапиллярньй раствор, балл МикрокапиллярныйРастворубалл Микрокапиллярный раствор, балл-О О(СНЬСН 20) 8-СНЙСНБОЗНа . 2, Нонил 3. динонил Из табл. 9 видно, что ТИБФС приразличном содержании соли (50 -200 г/л превосходят известныесоединения по мобилизации нефти,Фенолэфирсульфонаты эффективны ипри других концентрациях. Результаты испытаний стимулирующих агентов при концентрациях О,1 и ЗХ приведены в табл, 10-19.Тест с месторождением нефти К (1),Содержание соли, г/л: БаС 1 60, СаС 160, "рН 6,5, температура 80 С.д1274631 14Таблица 10 13 Иикрокапиллярный отборнефти, балл нри концентрации продукта, % Поверхностное натяжение,мНм , при концентрациипродукта, % Продукт 1 10 210 9 8 10 2,10 Тест с месторождением нефти К.Содержание соли, г/л; БаС 1 180СаС 1 у, 20, -рН 8,5 температура 40 С. ВУ -1 ) - 0(СНСН 20)ВСНЯСН 280 ф 016 1274631 Таблица 12 Микрокапиллярный отборнефти, балл при концентрации продукта, Х Поверхностное натяжение,ь(мНм , при концентрациипродукта, 7 Продукт 2 10 9 10 210 810( О(СНСНО)бСНСНСНБОфа,3, Нонил 4. Лнноннлт 0(СН СН ) СН СН Таблица 13 Микрокапиллярный отборнефти, балл, при концентрации продукта, Х Поверхностное натяжение,мНм , при концентрациипродукта, 7 Продукт о,1з о,1 ( з 1. урнбутнл -0(СНбСНбО)ВСНСНобБОота.2. ноннл ( . ) 0(СНСНО)СНСНБОЗХа. з. рн )-0(СНСНО)оСНСНБОРа,Тест с парафиновой нефтью.Содержание соли, г/л: БаС 1 135,2 10 5 10 3 1 О 4 1010 9 10 5 10 4 т 10 Тест с ароматической нефтью.Содержание соли, г/л: ИаС 1 70,СаС 1 15, -рН 8,5, температура 60 С.о СаС 1 30, -рН 6,5, температура 70 С