Способ добычи нефти

зь вя тил ро мулы л ил ил тримтиле ю т снижеополимера, добавк количеств де дополн н к ельно соестве 2,а,е ит борнуюмас,7. по слоту в количсе сополимер 8 8 ОЗХ УГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) Фридрих Энгельхардт,Херманн Шмитц, Вальтер Гульдени Эрг Хакс (РЕ)(54)(57) 1, СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ путем закачки в пласт воды, содержащейдобавки, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повыщения зффективности способа за счет высокой устойчивости к электролитам и термостабильности, в качестве добавки используют 0,002-0,57.-ного водорастворимого сополимера, который в статическомраспределении состоит из 5-60 мас,7остатков общей формулы 8012370 где 1 - непосредственностаток формулы-СО - К Н - С (СН,)то , - водород, метилводород, метил или этивместе взятые означают2, Способ по п,1, ощ и й с я тем, что, сО 5 20 25 ЗО Однако их также можно получитьпосле удаления воды путем известныхпроцессов высушивания в твердом видеи растворить их в воде лишь при ихприменении.В примерах и таблицах дакы следукяцие сокращения: акриламид АМ;винил-М-метилацетамид БИМА; М -винилпирролидон ВИПИ; 2-акриламидометилпропансульфоновая кислота АМПК;винилацетамид ВА; винилформамид ВФ;пц-винилсульфокат натрия ВС,Для нейтрализации составов применяют следующие основания; МО ОНКОН 5МНз В; диметил-оксиэтиламин ГВ качестве катализаторов применяютперекись дисульфата аммония ПДА; дибутиламмокийхлорид ДВА,П р и м е р 1, В полимеризационной колбе емкостью 2 л, снабженной Изобретение относится к способудобычи неФти на нефтяных месторождениях посредством закачки в пласт водных растворов сополимеров,Целью изобретения является повышение эффективности способа за счетвысокой устойчивости к электролитами термостабильности,Сополимеры состоят в статистическомраспределении по 5-60 мас,7 иэ остатков формулы (1), 2-40 мас,7 из остатков формулы (11) и по 38-93 мас.Жиз остатков формулы (111) или их продуктов гидролиэа,Сополимеры по предлагаемому способу являются еще частично омыленными, В качестве омыляющего средстваможно применять каждое водорастворимое основание, сила которого достаточна для реакции с гидролизуемымигруппами. Однако предпочитают 1 сО 1,КОН, МН или.нейтральные, или кислыесоли щелочных металлов (в частности,соли натрия или калия ) и аммониевыесоли угольной, борной или фосфорнойкислот, Омыляющее средство прибавляют либо уже к раствору мономера, либо перемешивают с полимеризатом, Опыление осуществляют во время экэотермически протекающей полимериэации илипутем нагрева по окончании полимеризации,Полученные таким образом сополимеры можко непосредственно растворитьв воде после механического измельче-,ния пригодньпчи аппаратами и применять,крьппкой плоской шлифовки, мешалкой, термометром и гаэовводной трубкой, растворяют в 560 мл деиониэированной воды 30 г АМЛК и нейтрализуют с помощью КОН, Затем прибавляют 160 г АМ, 42,8 г К СО и 10 г М -винил-М-метилацетамида и при перемешивании и пропускании азота при 20-21 С растворяют 15 мин, прибавляют 4 г 107-ного раствора дибутиламмонийхлорида, вводят при перемешивании в течение 15 мин азот, прибавляют 120 мг ПДА, растворенной в 8 г воды, и при пропускании азота перемешивают еще 3 мин при повьппенных числах оборотов. Пропускание М; заканчивают и удаляют газовую трубку и мешалку, После индукционного периода (приблизительно 45 мик начинается полимериэация, причем внутренняя температура повьппается до 67 С и раствор превращается в гель стабильнои формы.Затем полимсриэат нагревают ещеи12 ч до 80 С, Измеренные вискозиметром Врукфильда при градиенте сдвига Б= 73 связкости составляют при 20 С; 7, = 42,5 Мпа с в 0,053-ном водном растворе 3,5 ;=18,7 мПа с в 0,27-ном водном растворе с содержанием соли 130 г Мд СР и 1 О СаС Р на2 1 л.Известные сополимеры показывают измеренные при тех же условиях вязкостидо 807. ниже указанных, вязкости в до 601 ниже укаэанных,П р и м е р 2. В полимеризационной колбе емкостью 2 л, снабженной крьппкой плоской шлифовки, мешалкой, термометром и газовводной трубкой, прибавляют к раствору 23 г э О в 560 г деиониэированной воды пря охлаждении и перемешивании и пропускании азота по порциям 120 г АМПК, затем 76 г АМ и 4 г ВИМА, Перемешивают приблизительно 15 мин, прибавляют 4 г 107-ного раствора дибутиламмонийхлорида,пропускают при дальнейшем перемешивании в течение5 мин азот, затем прибавляют 20 мг ПСА растворенной в 8 г воды, и при про ускании азота перемешивают еще 3 мин при повышенных чиспах оборотов. Пропускание М. эа канчивают и удаляют газовводнук трубку и мешалку, После индукционнсго периода (приблизительно 30 мин) начинается полимеризация, причем внутренняя температура повьппается до 58 С и3 1237089раствор превращается в гель стабильной формы,Получают следующие вязкости температура измерения 20 С), мПа с:= 38,2 ;= 17,2,Испытания на применяемость: устойчивость к сдвигу,1,12 1,10 37 1,07 41 1,09 43 1,05 1,00 1,04 Растворы с высокими процентами 35гелевых частиц, которые иногда возникают с обычными полимеризатами из акриламида/акрилата, показывают данные 1,9 и больше и приводят к засо Рению песчаной набивки 0,68 37 0,64 При испытании на пригодность предлагаемого сополимера для приме нения при третичной добычи нефти устойчивость к сдвигу является наряду со свободной от остатков растворимостью важным критерием предварительного выбора. 15Для испытания устойчивости к сдвигу растворяют 500 ч,/милл. сополимера (применяемое количество в расчете на содержание действующего начала) во пресной воде с жесткостью в 3,5 20 немецкие градусы жесткости), т,е.35 мг СаО/л, После этого осуществляют при комнатной температуре первое измерение вязкости (11) . Затем определенное время раствор перемешивают 35 с помощью быстровращающейся мешалки и снова измеряют вязкость. Частное обоих коэффициентов вязкостифактор (сдвиг) = А 1/Аявляется мерой нагружаемости усилиями сдвига промывной .среды при указанных условиях опыта. Для выбора сополимеров установлены следующие факторы табл.1);Сополимер (по Фактор (сдвиг)примеру) мации необходим раствор, свободный от твердых веществ и набухающих частиц,Для определения инъецируемости растворов сополимеров стеклянные трубы, наполненные песком, промывают в течение суток при комнатной температуре определенным потоком постоянного объема, При этом определяют давление промывной среды до поступления в промывную трубу через 1 ч (Р) и сутки ( Р 2 )Фактор (инъецируемость = Р /Р, является мерой инъецируемости промывной среды при укаэанных условиях.Для этих опытов применяют растворы 1000 ч./мнлл, сополимера в морской воде, состоящей из 130 г Иа СР и 10 г СаС 1 на 1 л. Для выбора сололимера установлены следующие факторы:Сополимер (по Фактор (инъепримеру) цируемос ть)43 0,73 0,63 54 0,72 Данные для остальных сополимеров находятся в том же порядке величины. Стандартные сополимеры из акриламида и акриловой кислоты дают при тех же 50 условиях опыта данные для фактора сдвига) от 0,55 до 0,40 и ниже, Измерение вязкости осуществляют вискозиметром.Инъецируемость. Дпя нагнетания 55 промывной среды через зону для инъек" ции в месторождение и для безупречного процесса промывания внутри форВязкость. Решающим критерием экономичности добавки средства промывания является высота его вязкости в данной, часто солевой среде месторождения и промывной воде при соответствующей температуре месторождения. При применении акриламидсодержащих полимеров их вязкость определяется присутствием двухвалентньж катионов (в частности ионы кальция и магния). Определяют следующие коэффициентывязкости в вискозиметре, ВгооК ГхеЫпри градиенте сдвига О =7,3 спри85 С для водных, содержащих2000 ч./милл. сополимера, солевыхрастворов (130 г аСЯ и 10 г СаСРна 1 л),.41 б,0 5,3 З,З 54 4,9 Растворы остаются чистыми и прозрачными за исключением раствора с сополимером примера 41, который показывает слабое помутнение, Стан дартные сополимеры показывают при одинаковых условиях испытания значительно более сильное снижение вязкости и склонны к осаждению водонерастворимых осадков, 50Подвижность, Происходящее многократное обезмаслинание при промывании маслосодержащих пористых горных и песчаных слоев с применением водо- растворимых полимеров исследуют ла бораторными опытами. Проводимые при этих испытаниях промывания осуществляют в промывных трубках с песчаной Стандартные сополимеры показываютпри тех же условиях значительно более низкие данные.Термостабильность. Другим важнымкритерием оценки полимеризатов длятретичной добычи является долговременная стабильность растворов притермическом нагружении. При этом вязкость промывных сред не должна значительно уменьшаться и они не должныиметь склонность к коагуляции. Водные растворы, содержащие 2000 ч./милл.Схранят для испытания термостабильности при повышенной температуре, Вопределенные интервалы времени отбирают пробы, охлаждают до комнатной З 0температуры и затем измеряют вязкость. Измеренные коэффициенты вязкости относятся к данным, получаемымдо начала хранения, Таким образом,100% означает полное сохранение няз- З 5кости.Как следует из данньгх табл.2,предлагаемые сополимеры в виде. водных соленых растворов показывают хорошие или даже очень хорошие стабиль ности. ных продуктов А и Б образуется общееобезмасливание в 85 и 82% соответстненно,7 (237089При хранении в течение 8 дн. при85 С у сопоставительных продуктовостепень обеэмаслнвания поникается до61 - 62 й, в то время как у про- кения. дуктовспособуостается Таблица 1 ГаГа у нпа с иПа ссно- Катализ тор ВИНА АИПЕ ВС- Ва В 8 И 3,9 5,8 56,4 16, 1 а 20 70 СО 1 24 т 8 Ь ПЛА/ДВА 55 еб вг ПДА/ЛБ 2 г 85(расч,на оба.кол,ионоиеровХ НВО 65 НВОа 9,8 Н ВОз 6,1 согласно предлагаемому степень обеэмаслнвания фактически беэ нэме1237089 Другие добав (расе,на общ хол,мономероХ Драме р Га, а вмйа-с мПа а талие аСостав иономеров а 11,во, 2,5 5 15 2 45 0 3 65 5 П ВО используют Вф, в примерах 69 - =Н;винилемметилФормапримере 71 - х=винилеевтип нл"Нсметнл-пропионовохясл овохяслотм,Ь и енес А, в примерах3, 14, 31, примере 7цетамид, в примере 7 ние юв-в лепет имере 72 - :а -амидтНтвиннл 2 абл Сохранение вязкости, 3,с прн времени хранения ополимер о пример вязкости, 7,храненияСохранен нри врем полиме приме 10 дней 30 дне 10 дне ей 700 5 00 100 96 Табл 3 личест- Месторожде- Вязкос добав- ние мм /с 2 ХДобавка к промывнойсреде продукта тепен извл ния нефти, 7 9,6 9,0 002 Сопоставительный О 9 0 редлагаемый 7 опоставитель Предлагаемый О,5,0 5 несуэл 2Гель-поли- меризат а,СО 18 ,во, 5,5 примермид, вмид:Н"вин1237089 11 родолжение табл.3 Степень Вязкость,мм lс Месторожде 1 обавка к промывнойсреде продукта ние Венесуэла 25,0 6 0,2 Сопоставительный 25,0 0,2 Предлагаемый 25,0 Сопоставительный 25,0 95 0,5 Предлагаемый Та блица 4 Состав сополимера,7 КоличестводобавляеКоличес.тво Степень обезмаслимо го полимера, % количество веса полимера, 7 АМ 45; ВИМА 251АМПК 30 0,2 0,16 88 0,16 10 92 0,15 АМ 55; ВИПИ 20;АМПК 25 0,2 90,2 0,2 2,5 91,0 0,18 Составитель И. Лопакова Редактор Н, Гунько Техред О,Сопко Корректор В,СиницкаяЗаказ 3102/60 Тираж 548 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Количество добавки, % добавляемого бората в пересчете на извлечения неф -ти, 7 вания