Раствор для стабилизации глинистых пластов

вора. нефтедобыва енно к стаби в с пОмОщь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(56) Европейский патент,43/22, 1980. Изобретение относится кющей промышленности, а имлизации глинистых пласто Ю растворов.Подземные залежи природных углеводородов часто включают глинистые породы, В процессе бурения и эксплуатации этих месторождения глина входит в контакт с водой. Однако контакт с водой пагубно влияет на стабильность и проницаемость глинистых породС одной стороны, некоторые мелкие частицы глины перемещаются л закупоривают капилляры месторождения, которые, однако, позволяют осуществлять эксплуатацию месторождения, а с другой стороны, некоторые глины, обычно из группы смектитов, набухают при контакте с водой.Вследствие перемещения и набухания глин стенки месторождения теряют своЮ проницаемость и свою стабильность, Добыча углеводородов нарушается и механиче= ские характеристики породы могут быть ухудшены,51)5 С 09 К 7/02 Е 21 В 43/2(54) РАСТВОР ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ГЛИНИСТЫХ ПЛАСТОВ(57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к стабилизации глинистых пластов с помощью растворов. С целью сохранения проницательности пласта, используют в качестве катионного полимера соль четвертичного аммония, полученного реакций диметиламинопропиламина с сополимером ангидрида малеиновой кислоты и стирала или метилвинллового эфира или додецилена с мол,м, сополимера 110 - 2000 в количестве 0,5 - 5,0";, от массы раст 2 табл. Указанные явления проявляются в непосредственной близости от стенки скважин во время"операций бурения, Но они наблюдаются также на глубине месторождения во время его эксплуатации так называемым методом улучшенной рекуперации, связанным с нагнетаниемводной фазы (нагнетание воды, основных растворов, растворов поверхностно-активных веществ, микроэмульсий или растворов полимеров),Цель изобретения - сохранение проницаемости пласта,Цель достигается за счет использования в качестве соли катионного полимера соли четвертичного аммония, полученногореакцией диметиламинопропиламина с сополимером ангидрида малеиновой кислоты и стирола или метилвинилового эфира или додецилена с мол.м. сополимера 1100 - 2000 в количестве 0,5 - 5,0 мас.% от массы раствора,Получение катионного соединения согласно изобретению включает три стадиисополимеризацию, реакцию с полианиноми, наконец, кватернизацию.Сополимер может быть. получен классическими методами полимеризации радикальным путем, Предпочтительнымспособом является полимеризация в растворе вприсутствии радикального инициатора, Из радикальных инициаторов обычноиспользуют пероксиды или пероксикарбснаты.Растворитель должен быть совместим сиспользуемым инициатором. Из этих растворителей можно указать ароматическиерастворители, такие, как кумол, п-кумол,ксилол, толуол, .или углеводородные фракции ароматического характера. Пригоднытакже такие кетоны, как, например, метилацетилкетон.Реакцию сополимеризации осуществляют путем непрерывного или периодического добавлений радикального инициаторав раствор сомономерсв при температуре 30-300 ОС.Время сополимеризации зависит отприроды используемых мономеров и инициаторов. Обычно оно составляет 2 - 6 ч, Образовавшийся сополимер с"аждается. Егосреднечисловая мол,м. составляет 600 -100000, предпочтительно 600-20000 измерено тснометрией или гель-проникающейхроматографией).Для реакции с полиамином полимерснова растворяют в используемых для полимера и полиаминз растворителях, Обычноречь идет об ароматическом растворителе.Обычно используют тот же самый растворитель, что и для сополимеризации,Полиамин добавляют к раствору сопслимера либо за один раз в начале реакции,либо постепенно в процессе реакции. Мол ярнсе содержание соответствует количеству альфа-бета-дикарбонсвсго соединения,используемого во время получения сопслимера. Это количество может составлять, например, 0,9 - 1,1 моль олиамина наальфа-бета-дикарбоксильное соединение.Температура реакции может изменяться в очень широких пределах, обычно онасоставляет 100 - 800 С, предпочтительно100 - 200 С,При этих температурах .непрерывноудаляется реакционная вода.Продолжительность реакции составляет 1 - 10 ч, причем обычно достаточнойявляется длительность порядка 3 ч.Образование имидной функции подтверждают с помощью ИК-спектроскопиипо исчезновению полос ангидридной функции при 1780 и 1855 сми появлению полосимидной функции при 1700 и 1770 см . Реакция квзтернизации может осуществляться известными способами. Рекомендуется использовать рзстворители, указанные выше, следовательно, нет необходимости выделять полученный в предыдущей стадии имид сополимера, Кватернизация протекает с удовлетворительной скоростью даже при комнатной температуредостаточно охладить предыдущий раствор перед введением алкилгалогенида или дизлкилсульфата, При комнатной температуре время реакции может изменяться от нескольких минут до нескольких часов в зависимости ст соотношения обеих состз ляющих,Обычно используют 0,5 - 1,5 моль реагента кватернизации на моль полиаминз, Кватернизацию осуществля ют с эффективностью 30-100%часто 50 - 100%) в зависимости от рабочих условий (измерено по ЯМР),Кватерниэованный сополимер осаждается пс мере своего образования. Его выделяют путем стфильтрсвывания,Для стабилизации глинистых образований в них нагнетают раствори катиснныхсополимерсв. Обычно эта обработка осуществляется до того, как образование вступит в контакт посторонней водой, Однако можно повторить несколько раз операцию стабилизации путем нагнетания новыхрастворов.Используемыми растворителями обычно являются спирты или смеси растворителей нз основе спиртов, Предпочтительно испольэовать водные растворы.Концентрацию этих растворов, а также объем и расход нагнетаемой жидкости определяют в зависимости от характеристик формации, Учитывается содержание глины в породе и мелких минералов, а также природа этих глин и минераловОбычно используют растворы, концентрация которых изменяется от 0.1 дс 10 вес.%, предпочтительно от 0,5 до 5%,ЭФфективность ссполимерсв в стзбилиззции глин оценивается путем сравнения проницаемости пород до и после обработки раствором сспслимера,Этот параметр выражает реакциснноспособность мелкой фракции и степень обратимости происходящих в породе процессов,которым она подвергается (главным образом набухание), и дисперсия глин,Следующие примеры иллюстрируютизобретение., однако, не ограничивают объема его охраны.П р и м е р 1, В 425 г ксилола добавляют32,5 г стирола, 32,5 г малеиновсго ангидрида и 3,25 г трет-додецилмеркаптана. Температуру реактора повышают до 80 С идобавляют 3,25 г перекиси бензоила. Реак1755709 4 тор выдерживают при 80 С в течение 4 ч, 2. Дренаж рассолом ИаС 1 при концентПродукт отфильтровывают, затем высуши- рации 30 г/л вплоть до стабилизации давлевают; ния.Выход полученного полимера близок к 5 - 3, Дренаж в обратНом направлении рас 100 О, Среднечисловая мол,м измЕренная твором сополимера в количестве в 5 раз с помощью осмометрии, составляет 1320.меньшем объема пор.К 255 г ксилола добавляют 45 г получен. Дренажс помощью стандартной воды ного сополимера стирола с малеийовйм ан 10 такой, как в пункте 1 до стабилизации давгидридом. Кроме того, включают В,95 г ления, Измеряемая проницаемость = Ке. диметилаМинопропиламина, ТемпературуЭФфективность сОполимеров как стабиреактора доводят до 140 С и выдерЖивают лизаторов выражается отношением двух при ней 5 ч. Удаляют реакционную воду,проницаемостей - Ке/Кфй. получаемую в результате образоваййя ими Стандартная вода представляет собой да.: .,;.-".:,-: проточную воду,Сополимеры находятся вЗатем добавляют 18,9 г диметилсульфа- водном растворе. Используемйе жидкости та и продолжают реакцию при комнатной деаэрируют азотом и фильтруют через сито температуре, Кватернизованный полимер 0,22,и для того, чтобы избежать послед- осаждается, Его отфильтровывают, затем 20 ствии явлений коррозии и забивания пор в высушивают, Эффективность кватерниэа- -процессе эксйериментов. При необходимоции 98 Д сти используют бактерицид для устраненияП р и м е р 2; Стирол 32,5 г) заменяют развития бактерий. на метилвиниловый эфир (33,5 г). Получен- В табл.1 и 2 приведены результаты опыный выход составляет 95/, для сополимера 25 тов дренирования с песчаником Вогеэов и малеинового ангидрида с метилвиниловым песчаником Гвинейского залива, эфиром. Мол,м. этого сополимера 1100. Эф- Сравнение результатов, полученных с фективность кватерниэации 95;6. " ,: катионным гомополимером (сравнительныйП р и м е р 3, Стирол (32,5 г) заменяют пример 4), показывает превосходство сопойа додецилен СЗ 2,5 г). Полученный "выход 30 лимеров примеры 1-3) согласно изобретесоставляет 93% для сополимера додециле- нию. на с малеиновым ангидридом, Мол.м, того Результаты испытайий. сополимера 2000, Эффективностькватер- Песчаник Вогезов, Речь идет о глининизации равна 900. стом песчанике, мийералогический составП р и м е р 4. Согласно патенту США 35 которогоследующий, оь: кварц 69; ортоклаэ 4366074 готовят катионный полимер форму; слюда+глины 16. лы,,Глины на 1/3 состоят из хлоритов й на 2/3 - из иллитов.Все породы диагенетически молодые и СН - . 40 очень чувствительны к изучаемым явленисе Ос . Юе ф .. Песчаник Гвинейского залива. Речь 0-С"е С" С" 2МЕ . идет о глинистом песчанике; содержащем СН МЕ . около 1006 мелких частиц (каолинит+каль45 цит+сидерит),П р и м е р 5, Измерение при постоянном Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я дебите потери давления в образце породыРаствор для стабилизации глинистых до и после обработки его раствором сополи-: пластов на основе водногораствора соли меры позволяет оценивать изменение про катионного полимера, о т л и ч а ю щ и й с я ницаемости вследствие обработки. тем, что, с целью сохранения проницаемоОбраэцы пород вставляют камеру типа сти пласта, в качестве соли катионного пол- НА ЯЯ ЕЯ, затем дренируют поочередно имера он содержит сольчетвертичного сначала в одном, а затем в обратйом на- аммония, полученного взаимодействием правлении стандартной водой и раствором 55 диметиламинопропиламина с сополимером испытуемого сополимера,:, . . ангидрида малеиновой кислоты и стирола, Последовательность операций; :,: - или метилвинилового эфира, или додециле. Образец пропитывают под вакуумом на с мол.м, сополимера 1100 - 2000 в коли- стандартной водой, Измеряемая проницае- . честве 0.5 - 5,0от массы раствора. мость = КИ,1755709 Таблица 1 Таблица 2 К Составитель Т,Фокин Техред М,Моргентал актор А,Маковс Корректор Н,Буч Т СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагари Заказ 2900 ВНИИПИ Госуд Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям и113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 0 5 О 5