Состав для обработки высокотемпературных карбонатных коллекторов

ОЮЭ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУ БЛИК 809019 1 т) .Ы 3. 51)5 Е 21 В 43/27,ЕНТНО ОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР) ь ОПИСАНИ ТЕНИЯ ЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) РД 39-1-442-80 Методическое руководство по освоению и повышению производительности скважин в карбонатныхколлекторах.М., ВНИИ, 1980, с,39, табл. 4;2,п.3, Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт Миннефтепрома.(54) СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ КАРБОНАТНЫХ. КОЛЛЕКТОРОВ Предлагаемое изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к области физико-химического воздействия на карбонатные коллекторы с целью увеличения притоков углеводородов других флюидов или увеличения приемистости нагнетательных скважин, а также может быть использовано и для других целей в горном деле.Цель изобретения - снижение скорости реакции соляной кислоты с карбонатной породой при температурах до 120 С; применение более доступного и эффективного замедлителя (пассиватора) скорости реакции соляной кислоты с карбонатной породой, расширение . ассортимента замедлителей,2(57) С целью снижения скорости реакции соляной кислоты с карбонатной породой при температурах до 120 и расширения ассортимента замедлителей, он в качестве замедлителя скорости реакции соляной кислоты с породой содержит концентрат низко- молекулярных карбоновых кислот (НМК), очищенный, получаемый путем переработки кислых жирных кислот методом азеотропной ректификации и последующей очисткой полученного продукта от высококипящих, легколетучих и окрашивающих компонентов, при следующем соотношении .компонентов, мас.%: соляная кислота (в пересчете на содержание хлористого водорода).1 0-20; концентрат НМК, очищенный 5-25; поверхностно-активное вещество неионогенного типа 0 э 1-ОЯ; ингибитор коррозии металла 0,3-1,5; вода - остальное. 3 табл,ммКонцентрат КМК (низкомолекулярныекарбоновые кислоты) выпускается по ТУ38,107121-84 Волгодонским и Шебекинским химзаводами, ПО иОмскнефтеоргсин- Отез" и Надворнянским нефтеперегонным Сзаводом в больших обьемах.йОКонцентрат НМК содержит более 65% Окислот, фракции С-С, в том числе: муравь- ъиной - 23-28, уксусной - 28-33, пропи- сОоновой - 5-.9, масляной - ,3 - 5 ,валериановой - 1;0-2,5.Для экспериментальной проверки предлагаемого состава было приготовлено пятнадцать рецептур кислотных растворов сразличным содержанием ингредиентов (см,табл.1). Растворы готовили простйм смешиванием ингредиентов,В экспериментальных составах использовали следующие химические вещества:соляную кислоту, выпускаемую по ГОСТ14261 - 79; укСусную кислоту, ледяную поГОСТ 61 - 75; поверхностно-активные вещества; неонол марки АФ 9-12, выпускаемыйпо ТУ-103625 - 87; дисолван - 4411 (импортный); ингибиторы коррозии; ХОСП,выпускаемый по ТУ 6 - 02 - 1089 - 77; НИИФОХ-З, выпускаемый по ТУ 1130320 - 98-89.Оценку эффективности замедлителейреакции соляной кислоты с карбонатной породой, используемых в прототипе и заявляемом составе, проводили по утвержденнымметодикам ЧО УкрНИГРИ в реакцйонныхсосудах при температурах 96 и 120 С. Вкачестве эталонной карбонатной породыиспользовали белый мрамор,Скорость растворения мрамора определяли на цилиндрических образцахф 20 х 20, залитых свинцом в ампулы с однойоткрытой поверхностью (основанием цилиндра), Это позволило подде 1 ъ,ивать постоянство площади контакта реакционнойсмеси с породой.Последовательность иссле, званий.Предварительно высушенный пр, 1 10 С допостоянной массы образец мрамор с замеренной его массой и поверхностью, заливали свинцом, что создавало (послеохлаждения свинца) надежную герметизацию закрытой поверхности от контакта среакционным составом, Подготовленныйобразец помещали в сосуд с реакционнымсоставом, подвешивая его над поверхностью жидкости и нагревали до заданнойтемпературы. При этом во всех опытах поддерживали постоянство соотношения массы образца к объему реакционного составав пределах 1;7 гсм .После стабилизации температурногорежима в течение 30 мин, вводили образецв реакционную смесь и фиксировали периодвремени от момента ввода образца в жидкость до окончания процесса реакции, т.е,его полного растворения. Зная площадь постоянного контакта образца с реакционнымсоставом, его общую массу и время разложения образца, рассчитывали скорость растворения в г/(см мин).Удельную растворяющую способностьзаявляемых составов оценивали на образцах мрамора кубической формы 15 х 15 х 15.Для этого предварительно высушенный притемпературе 110 С до постоянной массыобразец подвешивали над поверхностьюжидкости реакционного состава, нагревали. сосуд со всем его содержимым до температуры 96 мС и после стабилизации заданной температуры в течение 30 мин вводили образец в реакционный состав, При этом вовсех опытах соблюдалось условие стехиометрического избытка массы мрамора надреакционным составом. После затухания5 реакции оставшуюся часть образца промывали дистиллированной водой, просушива 0ли при 100 С до постоянной массы иопределяли потерю массы. По разности потери массы образца мрамора, отнесенной к10 объему использованного реакционного состава определяли удельную растворяющуюспособность реакционного состава в гл.Корроэионную активность заявляемыхсоставов оценивали на плоских образцах15 стали, изготовленных из натурных трубгруппы прочности Р, гравиметриче-,ским методом при температуре 96+ 2 С за3 ч их экспонирования в соответствии с ГОСТ9,502-82 с последующей оценкой по СТ20 СЭВ 4815 - 84.Результаты выполненной экспериментальной проверки заявляемого состава приведены в табл.2 и 3.Как видно из экспериментальных дан 25 ных при одинаковом содержании замедли- .теля скорость растворения мрамора притемпературе 96 С в заявляемом составеснижается по сравнению с прототипом соответственно: на 2,40 ; 14,4 и 24,6 (см.30 табл.2, рецептуры В 2 и М 5; М 3 и М 10;М 4 и М 14). При температуре 120 С притаких же концентрациях замедлителя скорость растворения мрамора в предлагаемом составе ниже, чем в прототипе на 5835 (см.табл.З, рецепры МЗ и %10). Соответственно и время нейтрализации заявляемого состава увеличивается на 22,2%, 29,8 и17,6 (см, табл.2),При содержании замедлителя в предла 40 гаемом составе в оптимальных количествахскорость растворения мрамора в нем снижается, по сравнению с прототипом, притемпературе 96 С в 1,17 - 2,31 раза, а притемпературе 120 С - в 1,72 - 2,83 раза (см,45 табл,З, рецептуры М 7; М 10 и %11),Минимальная концентрация замедлителя в предлагаемом составе должна быть 5мас.,ь, так как при меньшей концентрацииположительный эффект становится неустой 50 чивым (см. табл,2 и 3, рецептуры М 2 и М 5;М 3 и М 5), а максимальная концентрация -25 мас.(см. табл.2 и 3, рецептуры М 4 и Ь15; МЗ и%14).В принятых границах концентрации за 55 медлителя в предлагаемом составе достигается устойчивцй положительный эффект посравнению с прототипом, В принятых границах содержания в предлагаемом составезамедлителя от 5 до 25 мас, и солянойкислоты от 10 до 20 мас. достигаетсяудельная растворяющаяся способность егоот 177,49 до 390,75 г/л (см, табл.2, рецептуры М 6 - М 14), тогда как в прототипе (присодержании замедлителя от 3 до 5 мас. и. соляной кислоты от 10 до 16 мас.) онасоставляет 164,83 - 257,42 гlл (см, табл,2,рецептуры М 2 и МЗ),Корроэионная активность предлагаемого состава по отношению к трубной сталисопоставима с коррозионной активностьюпрототипа и легко регулируется изменением содержания в нем ингибитора коррозии(см. табл.2).Положительным достоинством предлагаемого состава является отсутствие осадков, в продуктах реакции его с карбонатнойпоРодой, продукты реакции находятся врастворенном состоянии, что исключает закупорку порового пространства обрабатываемого коллектора.Использование в народном хозяйствепредлагаемого состава позволит;- повысить эффективность кислотныхобработок высокотемпературных коллекторов за счет существенного снижения скорости реакции кислоты с породой, что даст возможность закачивать в пласте протяженные дренажные каналы выщелачивания породы;- расширить ассортимент эффективныхи доступных замедлителей.к Формула изобретенияСостав для обработки высокотемпературных карбонатных коллекторов, содержащий соляную кислоту, замедлитель 5 скорости реакции кислоты с породой, поверхностно-активное вещество неионогенного типа и ингибитор коррозии металла, .о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения скорости реакции соляной кисло ты с карбонатной породой при температурах до 120 и расширения ассортиментазамедлителей, он в качестве замедлителяскорости реакции соляной кислоты с породой содержит концентрат низкомолекуляр ных карбоновых кислот, очищенный,получаемый путем переработки кислыхсточных вод производства синтетическихжирных кислот методом азеотропной ректификации и последующей очистки получен ного продукта от высококипящих,легколетучих и окрашивающих компонентов ректификацией при следующем соотношении ингредиентов, мас,:Соляная кислота (в пересчете 25 на содержаниехлористого водорода) 10-20;Указанный концентратнизкомолекулярных карбоновыхкислот 5-25;20 Поверхностно-активноевещество неионогенного типа 0,1-0,2;Ингибитор коррозии металла 0,3-1,5;Вода Остальное.1809019 Таблица 2 Результаты растворения мрамора при температуре 96+2 С,разработанным кислотными растворамиТехнические показатели Номер рецепт- ры раствора по Удельная растабл. 1 творяющая способность, г/л Скорость раство- Время нейтралирения, зации исходногог/(см мин) растворадо 11 й мин Коррозионная активность раствора к трубной стали группы "Р"г/м ч Таблица 3 Скорость растворения мрамора в различных кислотных растворахСоставитель Н.ЩукинТехред М. Моргентал орректор Г.Кос едактор Заказ 1265 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ий комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 Производственно-издате М 1 Ь 2 ВЗ М 4 В 5 М 6 В 7 В 8 М 9 %10 %11 %12 1 Ф 13 %14 ЬЬ 15 218,71 164,83 257,42 372,33 164,76 177,49 209,15 242,76 303,86 258,91 281,56 315,34 376,35 390,76 429,32 0,292 0,127 0,097 0,122 0,124 0,075 0,042 0,031 0,066 0,083 0,061.0,053 0,088 0.092 0,130 36 54 94 125 66 78 93 115 144 122 132 139 153 147 179 14,2 6,8 21,7 39,6 9,9 6,3 8,8 8,4 10,6 20,5 21,3 18,9 17,4 32,8 46,4