Состав для добычи нефти

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 191 (1) 1)5 Е 21 В 43/22т ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ составов на основе водорастворимогополимера. Состав содержит следующиекомпоненты при их соотношении, мас.7;гидролизованный полиакриламид (ПАА)0,0016-0,3000, неионогенное поверхйостно-активное вещество 0,0033- 1,0000,вода - остальное, Состав приготавливают путем растворения в воде ПАА,а затем оксиэтилированного ПАВ приперемешивании. При взаимодействииПАА с оксиэтилированным ПАВ образуется комплекс из нескольких молекулПАА, сшитых молекулой неионогенногоПАВ за счет взаимодействия амиднойгруппы ПАА с неподеленной парой электрона кислорода полиоксиэтиленовойгруппы неионогенных ПАВ. Образующийся комплекс имеет мол.м. в несколькораз выше мол.м. ПАА, что придаетему более высокие реологическиесвойства. 2 табл. нос тно следующемас.7: Гидрол полиак НПАВ Вода зованныйиламид 0,0016-0,3000,0033-1,0Остальное В качестве НПАВ используют оксиэтилированные ПАВ: оксиэтилированные алкилфенолы, блоксополнмеры окисей этилена и пропилена и т.п., в качестве воды - пресную или минерализованную воду (раствор электролитов)меравам Состав, с.мый полимер, качестве вод гидролизованкачестве ПАВ держащии водораствори- ПАВ и воду, содержит в растворимого полимера ый полиакриламид, а в - неионогенное поверхГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(71) Государственный институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности"Гипровостокнефть" и Институт проблеммеханики АН СССР(54) СОСТАВ ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ(57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для разработки нефтяных месторождений для увеличения нефтеотдачипласта и интенсификации добычи нефти.Цель - улучшение реологических свойств Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и применяется при разработке нефтяных месторождений для увеличения нефтеотдачи пласта и интенсификации добычи нефти.Целью изобретения является улучшение реологических свойств составов на основе водорастворимого полиивное вещество (НПАВ) присоотношении компонентов, 1544958Согласно известному составу молекулыполиоксиэтилена при взаимодействии с1анионным ПАВ не "сшиваются, а следовательно, молекулярная массаих комплексаизменяется незначительно по сравнению смолекулярной массойпблиоксиэтилена,впредлагаемом составепри взаимодействииполиакриламида с оксиэтилированным ПАВ,образуется комплекс из нескольких молекул полиакриламида, сшитых молекулой НПАВ за счет взаимодействия амидной группы полиакриламида с неподеленной парой электрона кислорода полиоксиэтиленовой группы НПАВ, Образующийся комплекс имеет молекулярнуюмассу в несколько раз выше молекулярной массы полиакриламида, что обуславливает более высокие реологические свойства комплекса по сравнению 20; со свойствами как полиакриламида,так и комплекса полиэтиленоксида санионным ПАВ по известному составу,Для приготовления полимерсодержащих составов (ПС) взяты." в качестве 25гидролизованного полиакриламида -три полимера с мол.м, 10 млн и степенью гидролиза 5, 15 и 24% соответ"ственно, шифр их П,Пи Н-З, в качестве неионогенного ПАЗ - оксиэтилированные алкилфенолы - продуктымарки неонол АФ 9-7, АФ 9-10 иАФ 9-18 соответственно с 7, 10 и 18оксиэтиленовыми группами и блоксопо лимер окисей этилена и пропиленамарки проксанол 305, в качестве воды - модель волжской воды с содержанием солей 0,034%.Составы приготавливают путемрастворения в воде полиакриламида, 40а затем оксиэтилированного ПАВ втребуемых количествах при неремешивании пропеллерной мешалкой в химическом стакане. Содержание полимера вприготовленных составах находитсяв пределах 0,001-0,30%, а оксиэтилированного продукта 0,002-1,2%.Известные составы готовят путемрастворения тех же полимеров в воде,а также путем последовательного растворения полиэтиленоксида мол.м. около 1 млн и алкилбензолсульфоната(АБС) натрия эквивалентного веса 320в той же воде и в тех же условиях,что и предлагаемый состав.55П р и и е р 1. У приготовленныхсоставов определяют время релаксации - одно из реологических свойствводных растворов полимера, позволя сации по формуле где В - текущий диаметр нити.Результаты определения времени релаксации приготовленных полимерсодержащих составов приведены в табл.1.Из табл. 1 видно, что.время релаксации предлагаемых составов (водных растворов полиакриламида с алкипфенолом оксиэтилированным) выше времени релаксации известных составов (водных растворов полиакриламида), что указывает на образование комплекса между полимером и НПАВ за счет взаимодействия их (сравнение составов 3, 5, 7 и 18 с составом 1, составы 4, 6 и 8 с составом 2, составов 9 и 16 с 11 и 10, составов 17 и 19 с 12 и 13). При этом на примере составов 10, 12 и .13 видно, что предлагаемый состав 10 обладает синергвческим эффектом по сравнению с известным составом 12 и контрольным составом 13 (водный раствор оксиэтилированного алкилфенола).Из табл. 1 также вцдно, что известные составы 14 и 15 значительно уступают предлагаемым составам 3-10 по вязкостной характеристике, поскольку комплекс полиоксиэтилена с анионным ПАВ имеет невысокую молекулярную 45 массу. Реологические характеристики составов как известных, так и предлагаемых улучшаются с увеличением степени гидролиза полиакриламида. Время релаксации известного состава,075%-ного водного раствора полиак" риламида - с увеличением степени гидролиза от 5 (П) до 24% (П) повьппается от 0,12 до 1,42 с, т.е, почти в 12 раз (составы 11, 12 и 1). ющих оценить, в частности, взаимодействие молекул полимера с молекулами оксиэтилированного алкилфенола.Определение проводят на приборе, принцип действия которого основан на образовании цилиндрической нити из исследуемого состава при растяжении его между двумя плоскими дисками с последующей фиксацией скорости утоньшения нити под действием межфазных сил на границе жидкости - воздух во времени . По скорости утонь-, шения нити определяют время релак 5 15449 Поскольку время релаксации предлагаемых составов с тем же содержанием нолимера вешнее этой характеристики известного состава (сравнение состава 1 с составами 3, 5 и 7), то для5 предлагаемых составов с увеличением степени гидролиза полимера время релаксации повьшается. Это подтверждается данными по времени релаксации составов 3, 9, 16-19.Необходимо отметить, что полиакриламиды с низкой степенью гидролиза (до 5-77.) мало пригодны для приготовления предлагаемых составов, 15 так как время релаксации их незначительно выше времени релаксации известного состава с тем же содержанием полимера (сравнение составов 10, 17 и 19 с составом 12). 20По времени релаксации не представляется возможным определить нижний концентрационный предел полимера и НПАВ, так как при содержании полиакриламида даже со степенью гидролиза 25 247 (П) ниже 0,017. прибор показывает О, т.е, не чувствует "кажущуюся" вязкость испытываемого раствора. Это объясняется тем, что молекулы полимера, модифицированного НПАВ, при 30 концентрации полимера ниже 0,17 удалены друг от друга в растворителе и слабо взаимодействуют, хотя и имеют большие размеры, чем молеКулы немодифицированного полиакриламида. В этом 3 случае, реологические свойства составов следует определять на пористой среде, которая наиболее полно моделирует коллектор нефтяного пласта.П р и м е р 2. У приготовленных 4 О составов определяют фактор сопротивления и остаточный фактор сопротивления при фильтрации в пористой среде составов и затем воды соответственно. Эти параметры составов являются ос 45 новными реологическими свойствами их. Фактор сопротивления - отношение подвижности воды ( ) к подвижности поВлимерного состава (Ф ), а остаточный фактор сопротивления - отношение подвижности воды, закачиваемой в пористую среду до полимерного состава (9 ), к подвижности воды, закачиваемой после этого состава,(Ъ), и обозначаются Н и В ост соответственно, т.е. Н = 55- а й = - . Подвижность -остотношение проницаемости пористой среды для воды (Ке) или состава (Кс) к 58 6вязкости воды (1 е) или состава (р,),Ке КсКете% = - , Ъ = -- ,ф4 еОс е 1 еРеологические свойства составовопределяют по следующей методике.Насыпную песчаную модель пористойсреды (керн) диаметром 2,8 см, длиной 9,6 см с промежуточной точкойотбора давления на 4,8 см от входав модель насьш 1 ают под вакуумом водой,после чего через керн прокачиваютводу с помощью датчика постоянногорасхода до выхода на постоянный режим фильтрации (давление в промежуточной точке керна почти не изменяется),затем испытываемый полимерный состав -также до выхода на постоянный режими воду. Фильтрацию проводят при комнатной температуре на скоростях0,99 и 6, 14 м/сут. При установившемся режиме фильтрации определяют проницаемость по фильтруемой жидкости(К). а по ней рассчитывают ф, Н иК 0 стРезультаты определения реологических свойств предлагаемых составов,растворов полимера и известного состава приведены в табл. 2.Из табл. 2 видно, что предлагаемыесоставы по реологическим свойствамсущественно превосходят известныесоставы. Однако при снижении содержания НПАВ до 0,0027 и полиакриламидадо 0,0017 реологические свойствапредлагаемого состава улучшаются несущественно (в пределах ошибки опыта).Это позволяет принять за нижний предел содержания в предлагаемых составах НПАВ 0,00337, а полиакриламида0,00167. В то же время увеличениесодержания НПАВ в предлагаемом составе до 1,27 не приводит к улучшениюреологических свойств по сравнениюс составом, содержащим 17 НПАВ, Отсю.да верхний предел содержания НПАВв предлагаемом составе 17,Несмотря на то что увеличение содержания полиакриламида в предлагаемых составах до 0,37 (состав 17) улучшает реологические свойства их по сравнению с известным составом (состав 18),за верхний предел содержания полиакриламида в предлагаемых составах при" нимают 0,37, так как дальнейшее увеличение содержания его в составе экономически и технически нецелесообразно,1544958 Следует отметить, что предлагаемые составы с содержанием полиакриламида выше 0,17, могут быть рекомендованы для коллекторов с высокой проница 5 еМо стью и микро трещинов ато стью.Необходимо также отметить, что аналогично времени релаксации фактор (К) и остаточньпЪ фактор сопротивл ния (К, ) предлагаемых составов 1 О п вышаются с увеличением степени гидр лиза полиакриламида.Таким образом приведенные результ ты опытов по исследованию полимерсдержащих составов показывают на лучше реологические свойства предлагаещх составов в пористой среде по сравнению с известными составами.Предлагаемые составы могут быть использованы для повьппения нефтеот дачи пласта путем закачки их в пласт в форме одной или нескольких оторочек общим размером 0,05-0,4 объема пор пласта, для интенсификации работы водонагнетательных и нефтедобывающих Таблица 1 Полимерсодержащий состав, мас. Е Состав Н, с Полимер 1,42 0,54 О, 0750,03 ПП2 0 0,7 1,85 0,7 2,3 0,9 0,45 0,1 б АФ 9-10 Аф 9-10 Аф 9-18 Аф 9-18 АФ 9-7 АФ 9-7 Аф 9-7, Аф 9-10 0,010,050,030,05. 0,030,05О, 0050,05 О, 0750,030,0750,03О, 0750,03 О, 075О, 075 ППППППП-,2.ППП0,075 О, 075 0,38 О, 12 АФ 9-10 0,05 0,05 0,03 АБС Полизтиленоксцд11 АБС 0,075 0,05 0,07 звестньп12Предлагаемый35б78910Известный11 12Контрольный13Известньп14 Шифр Содержание скважин путем закачки в призабойнуюзону пласта 0,5-50, О м на один метринтервала перфорации или тоюпциныпласта,Формула изобретения Состав для добычи. нефти, содержащий водорастворимый полимер, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целвю улучшения реологических свойств состава, в качестве водорастворимого полимера сн содержит гидролизованный полиакриламид, а в качестве ПАВ - неионогенное поверхностно- активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.3:Гидролизованныйполиакриламид О, 0016-0, 3000 Неионогенное поверхностноактивное вещество 0,0033-1,0 Вода Остальное Шифр Содержание1544958 Продолжение табл,1 Полимерсодержащий состав, мас, %,Состав Н, с ШиФр Содержание Шийр Содержание Таблица 2 Полимерсодеркащий состав, К м)сут при Р , м)сут, при мас. Х керна,мкм Состав 14 099 6,14 0,99 П 1 ифр Содер- Шифр Содержание канне 8,2 3,0 заест 0,005 П1 0,24едлагаемый 20,31 3,6 6,0 4,5 8,0 8,4 7 0 Аф 9-10 0,01Аф 9-10 0,1Аф 9-10 0,0033 О, 005 О, 005 О, 001 ППП