Состав для подавления набухаемости глин при заводнении нефтяных пластов

(5 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(54) СОСТ ЕМОСТИ ТЯНЫХ П (57) Изобр ющей про повышени ЛЕНИЯ НАбУХ ОДНЕНИИ НЕФ АВ ДЛЯ ПОДАВ ЛИН ПРИ ЗАВ АСТОВетение относит ышленности. Це степени пода ся к нефтедобываель изобретения - ления набухаемоедабываи к состаи глин и дняемых ефтяных лектораОстальное абай сельскоассовой долей степе с одно- ионной лени мера Саста глин, соде вой воде тельно со и аммофо щем соот для подав жащий хлори лоркальцие ержит катио или нитроам ошении комаемости в пласто- ополниполимер следуюс.ч.: ения набух тый кальций ваго типа, д нактивный мофос, при онентов,ма(сн,) р(сн,),й(сн1СН 2 СООВ Сн ООВ (1) де В = С 1 аН 21с целью придания им зарядафобности.Например, полиэтилгиполимерные частички в воде,атак гидроКатионактивный полимерАммофос или нитроаммофос рокси в при новы ство 10 -К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Изобретение относится к нефт ющей промышленности, в частност вам для подавления набухаемост повышения нефтеотдачи в зава нефтяных пластах и ри разработке н месторождений с глинистыми кол ми.Цель изобретения - повышени ни подавления набухаемости глин временным снижением корро агрессивности состава, а также злектростатическай адсорбции по глинистыми частицами,сти глин с одновременным снижением коррозионной агрессивности водных растворов, Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.ч: катионоактивный полимер 1 - 10, аммофос или нитроаммофос 10 - 30, пластовая вада хлор- кальциевого типа остальное. При приготовлении состава аммофос или нитроаммофос в количестве 10 - 3 0 мас,ч, помещают в реактор с мешалкой, нагревают и ри перемешивэнии до 40 С и вводят катионоактивный полимер. Смесь перемешивают до полного растворения компонентов в течение 30 мин и охлаждают, 1 з.п. ф-лы, 8 табл,Пластовая вода хлоркальциевого типаАммофос представляет схозяйственное удобрение смфосфатов 60 - 42%,Катионактивный полимер представляетсобой водные дисперсии полимеров и олигомеров, таких как зпоксидные, фенолформальдегидные, полизфирные олигомеры,кремнийорганические соединения, полинилацетатные, полиакрилонитрильные, каучуковые латексы. обработанные 0,05 - 0,13%двучетвертичными аммониевыми соединениями типа50 55 четвертичных аммониевых соединений уже при самых низких концентрациях ПАВ приобретают высокие положительные значения электрокинетического потенциала, заряд которых прямо противоположен заряду глинистых частиц, в данном случае отрицательных, которые приобретают более отрицательный заряд в присутствии фосфатионов, в данном случае аммофоса, вследствие чего частицы глины в призабойной зоне пласта в силу электростатического взаимодействия покрываются гидрофобной полимерной пленкой, предотвращающей их набухание, что может иметь существенное значение не только для снижения набухаемости глин в процессе заводнения, но и при кислотно-щелочных обработках призабойной зоны пласта,Состав получают следующим образом.Аммофос или нитроаммофос в количестве 10 - 30 мас.ч, помещают в реактор с мешалкой, нагревают при перемешивании до 40 С и вводят катионактивный полимер в количестве 1 - 10 мас,ч. Смесь перемешивают до полного растворения компонентов обычно в течение 30 мин и охлаждают,П р и м е р 1, Влияние данного состава на степень подавления набухаемости монтмориллонитовых глин из кернового материала с глубины 1428 м. Минеральный состав кернового материала представлен монтмориллонитом 70 и гидрослюдой 30 . Определение относительно свободной набухаемости проводилось на образцах кернового материала естественного сложения, предварительно высушенных при 170 С и вырезанных из керна цилиндриками диаметром 21 мм и высотой 20 мм. Цилиндрики кернового материала загружались в мерный цилиндр внутренним диаметром 21,2 мм объемом на 100 мл. Сверху по каплям до полного смачивания подавалась пластовая вода, а затем объем заливался до 100 мл, Химический состав пластовой воды, включая кальций 157,2 кг-экв/л и хлориды 322,6 кг-экв/л, Проба монтмориллонитовой глины выдерживалась в воде в течение 30 сут. Микрометром, штангенциркулем измерялась высота. набухшей глины вначале и конце смачивания, При контакте монтмориллонитового материала с водой она проникает внутрь материала, в связи с чем увеличивается обьем и соответственно высота набухшей глины. Процесс набухания происходит постепенно во времени. Затем опыты повторяются с различной дозировкой предложенного состава: катионный -,олимер + аммофос и сравнивается с известным реагентом хлористый каль 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ций 157,2 кг-экв/л в дистиллированной воде. Относительная свободная набухаемость рассчитывалась с точностью до 0,1 по формулеВ - Н Х 100 Нгде Н - высота образца глинистого материала до набухания, мм;Нк - высота того же образца после 30- суточного набухания, мм.Степень подавления набухаемости оценивалась как отношение относительной свободной набухаемости глины в обработанной составом воде и необработанной воде. Результаты опытов по набухаемости монтмориллонитовой глины различными дозировками и составом приведены в табл,1, а защитные свойства от коррозии, а значит, и на снижение агрессивности пластовой воды состава, мг-экв/л: общая минерализация 699,61 кг-экв/лХлориды 322,63 Сульфаты 25.60 Гидрокарбонаты 1,574 Кальций 157,2 Магний 29,47 Натрий + калий 153,13 Сероводород 34 мг/л плотность пластовой воды 1,016 г/см .зРезультаты опытов по снижению агрессивности пластовой воды при различных дозировках состава представлены в табл.2.Таким образом, применение нитроаммофоса или нитроаммофоса в виде сельхозудобрений в сочетании с катионными полимерами позволяет эффективно вести борьбу с коррозией нефтепромыслового оборудования и набуханием глин без ухудшения коллекторских свойств пласта при заводнении, используя водные дисперсии полимеров и олигомеров, обработанные двучетвертичными аммониевыми соединениями или солями четвертичноаммониевых соединений, а также катионактивными ПАВ в виде четвертичных солей и оснований, которые с алюмосиликатами глин и другими примесями металлов, находящихся в структурной решетке минералов, в составе глины могут давать прочные труднорастворимые химические "металлоорганические" соединения, в основном гидрофобного характера, и четвертичные аммониевые соли "ЧАМС" обладают повышенной бактерицидностью и способны одновременно потенциально обезвредить сульфатвосстана вливающие бактерии имикроорганизмы и предотвратить заражение нефтяного пласта сероводородом.П р и м е р 2. Образец кернового материала по примеру 1 обрабатывается составом, мас,ч,: катионактивный полимер ВА1, нитроэммофос 10, пластовая вода остальное.Технология обработки, как,в примере 1, При различных дозировках смеси, а именно 30, 55, 100, 200 и 300 мг/л, замерялась относительная свободная набухаемость ф), степень подавления набухаемости, скорость коррозии в пластовой воде в присутствии состава и без по прибору УК(мм/год) и определялся эффект защиты от коррозии.Результаты опыта представлены в табл.3.П р и м е р 3, Образец кернового материала по примеру 1 обрабатывается составом, мас,ч.; катионактивный полимер ВА6, нитроэммофос 20, пластовая вода 74,Технология обработки кернового материала такая же, как в примере 1. При дозировках состава 30, 55, 100, 200 и 300 мг/л замерялась относительная свободная набухаемость, степень подавления набухаемости определялась по отношению Во,Вн, скорость коррозии в пластовой воде замерялась прибором УК(мм/год), эффект защиты от коррозии (о/,) рассчитывался по приведенной формуле.Результаты эксперимента представлены в табл,4.П р и м е р 3, Образец кернового материала по примеру 1 обрабатывается составом, мас.ч.: катионактивный полимер ВА10, нитроаммофос 30, пластовэя вода остальное.Технология обработки кернового материала, как в примере 1, При дозировках состава 30, 55. 100, 200 и 300 мг/л замерялась относительная свободная набухаемость, степень подавления набухаемости в абсолютных единицах, которая оценивалась как отношение набухаемости монтмориллонитового керна в присутствии состава и без в пластовой воде хлоркальциевого ти-. па, содержащей Са = 157,2 кг-экв/л и СГ =г+=322,6 мг-экв/л, т.е, К = ВоВн. Скорость коррозии пластовой воды в присутствии состава и беэ определялась по прибору УК(мм/год). Эффект защиты от коррозии ф) оценивался по ранее приведенной формуле в примере 1, Результаты опыта представлены в табл,5.П р и м е р 5, Керновый материал по примеру 1 обрабатывается водной 2;-ной дисперсией полиэтилгидроксилана с добавкой 0,05 мас,о/ двучетвертичного аммониедого соединения вида55 где В - С 1 оНг 1. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 снз 12 Х(сн 2) 2 м(сн 3)22 с 1 1СН 2 СООВ СНСООВгде В = С 1 оНг 1 и аммофоса 20 мас, , а также при отсутствии аммофоса,Результаты опытов на степень подавления набухаемости монтмориллонитовой глины керна представлены в табл.6.П р и м е р 6. Керновый материал по примеру 1 обрабатывается водной 2 О-ной полимерной дисперсией полизтилгидроксилана с добавкой 0,09;-ного водного раствора двучетвертичного эммониевого соединения того же вида, что и в примере 5, с добавкой аммофоса 20 мас.ч, и беэ.Результаты обработки монтмориллонитовых кернов представлены в табл.7.П р и м е р 7, Керновый материал по примеру 1 обрабатывается водной 2-ной полимерной дисперсией полиэтилгидроксилана с добавкой 0,13 о-ного водного раствора двучетвертичного аммониевого соединения по примеру 5 с добавкой аммофоса и без. Результаты обработки монтмориллонитовых глинистых кернов на набухаемость водной полимерной дисперсией, обработанной 0,13-ным водным раствором двучетвертичного аммониевого соединения, и эффект защиты от коррозии в пластовой воде по примеру 1 представлены в табл.8.Формула изобретения 1, Состав для подавления набухаемости глин при заводнении нефтяных пластов, содержащий вод ый раствор хлористого кальция, о т л и ч а .о щ и й с я тем, что, с целью повышения степсчи подавления набухаемости глин с одновременным снижением коррозионной активности состава, он дополнительно содержит катионный полимер и аммофос или нитроаммофос при следующем соотношении компонентов, мас,ч.:Катионный полимер 1 - 10 Аммофос или нитроаммофос 10 - 30Водный раствор хлористого кальция Остальное 2.Составпоп.1,отличающийся тем, что, с целью усиления электростатической адсорбции полимеров глинистыми частицами, в качестве катионного полимера используют водные растворы дисперсии полимеров и олигомеров, обработанные 0,05 - 0,13;-ными водными растворами двучетвертичных аммониевых соединений вида1596085 3, Состав по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я используют катионные ПАВ на основе четтем, что в качестве катионного полимера вертичноаммониевых соединений. Таблица 1 Дозировка аммо- Относительная фос+ катионный свободная набуполиме,мг/л хаемость, 0 Степень подавления набухаемости К=Во/Вн Состав,мас.ч. П е агаемый способ 1. Аммофос 20АлилтриметиламмонийхлоридС = 10 - 16 атомов 8Пластовая вода хлоркальциевоготипа 72 0,18 0,11 30 55 6,8 4,4 7;0 4,8 3,5 2,9 0,18 0,12 0,09 0,07 30 55 100 200 Пластовая водахлоркальциевого типа 715, Пластовая вода хлоркальциевоготипаа 2 + 157 2 мг - эквл Контроль 38,5 С 3 =322 бл Известный способ б. Хлористый кальций в дистиллированной воде 44,0 С =1572л 2. Аммофос 20Полиэтил гидроксилан, обработанный 0,1 -ный двучетвертичным аммониевым соединением вида (1), где й = С 1 оН 21 4Пластовая вода хлоркальциевого ,типа 753. Аммофос 20ВА - 2 2Пластовая вода хлоркальциевоготипа 734. Нитроаммофос 20Триалкилбензиламмонийхлорид 9 30 55 100 200 300 400 30 55 100 200 300 7,4 5,2 4,0 3,3 1,8 1,6 3,6 2,9 2,1 .1,4 1,4 0,19 0,14 0,10 0,09 0,05 0,04 0,09 0,07 0,05 0,04 0,041596085 Таблица 2 Скорость коррозии по Эффект защиты отприбору УК -коррозии,в пластовой воде Дозировка, мг/л Состав, мас.ч. 1. Аммофос 20 Алкилтриметиламмонийхлорид 8 Пластовая вода 72 30 55 100 200 96,0 97,1 98,8 98,2 0,07 0,05 0,02 0,03 ТаблицаЗ Таблица 4 2, Аммофос 20Полиэтилгидроксилан. обработанный 0,1 двучетвертичным аммониевым соединением 4 Пластовая вода 76 3. Нитроаммофос 20 Триалкилбензиламмонийхлорид 9 Пластовая во а 71 30 55 100 200 300 30 55 100 200 300 0,08 0,06 0,03 0,02 0,02 0,06 0,04 0,02 0,01 0,01 95,3 96,5 98,2 98,8 98,8 96,5 97,7 98,8 99,4 99,412 1596085 Таблица 5 Т аблицаб Таблица 7 Эффект защиты от коррозии, фОтносительная свободная набухаемость,Степень подавления набухае- мости К Обрабатываемый состав, мас,ч,91 0,044 1,7 98 0,031 1,2 2 -ная водная полимерная дисперсияполиэтилгидроксилана с добавкой0,09 мас. ф 6двучетвертичного соединения тогоже видаТо же, с.добавкой аммофоса20 мас,ч.13159608514Таблица 8Составитель А.ПриклонскийРедактор М,Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор М.СамборскаяЗаказ 2898 Тираж 478 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101