CS213128B1 - Intenzifikační roztok - Google Patents

Abstract

Intenzifikační roztok zejména pro zvýšení permeability a porozity jílovitých kolektorských hornin.Týká se oboru těžby ropy a zemního plynu a podzemního skladování zemního plynu.Účelem vynálezu je zvýšit výkon těžebních sond chemickým rozkladem jílových a karbonátových podílů v kolektorské hornině, zabránit přitom tvorbě nerozpustných sraženin, které kolmatují póry kolektorské horniny a zabránit i korozivnímu působení intenzifikačního roztoku na kovovou výstroj sond.Podstata vynálezu spočívá ve složení intenzifikačního roztoku, který Sbsahuje 2 až 15 % hmot.kyselin halogenových, 20 až 50 % hmot.alifatických alkoholů a 0,01 až 1 % hmot.hexametylentetraminu.Zby - tek tvoří voda.Nach ázejí-li se v kolektorskě hornině sloučeniny železa, přidá se do intenzifikačního roztoku 0,1 až 4 % hmot. organické monokarbonové a nebo dikarbonové kyseliny.

Description

Vynález se týká intenzifikačního roztoku, vhodného zejména pro zvýšení permeahility a snížení kapilárních tlaků jílovitých kolektorských hornin, vtlačeného do nich vystrojenými těžebními vrty.

Kolektorská hornina ropného a plynového ložiska nebo podzemního plynového zásobníku se podrobuje intenzifikačnímu prócesu, když je nutno odstranit příčiny poklesu těžby a zvýšit výkon těžebních sond. Základní intenzifikační metoda spočívá ve vtláčení intenzifikačního roztoku vystrojenou sondou do kolektorské horniny. Intenzifikační roztok obsahuje zpravidla anorganické halogenové kyseliny, které agresivně rozkládají karbonátové a jílové kolektorské horniny a tím zvyšují jejich permeabilitu a porozitu.Obsah kyselin v intenzifikačním roztoku však působí porozivně na kovovou výstroj sondy, tj.na pažnice, usazené filtry, těžební kolonu, regulační pakry apod. Toto zařízení sondy je ekonomicky velmi nákladné a jeho poškození může způsobit i havárii sondy. S ohledem na litologické a krystalochemické složení hornin je třeba volit takové složení intenzifikačního roztoku, které by zabránilo kolmataci pórů a kapilár horniny reakčními zplodinami.Např.při intenzifikaci kolektorské horniny, obsahující pískovce nebo jílové složky, se používá intenzifikační roztok, tvořený směsí kyseliny s metyl nebo etylalkoholem. Alkohol zvyšuje efekt intenzifikačního procesu tím, že potlačuje vznik nerozpustných sraženin a odstraňuje zreagované podíly kyseliny. Snižuje však účinek inhibitorů koroze, aplikovaných do intenzifikačního roztoku.

Je známý intenzifikační roztok s autoneutralizačním účinkem ( GB patent č. 1 437 432 ) . Roztok obsahuje kyselinu solnou a kyselinu fluorovodíkovou. Zvýšeného intenzifikačního efektu se dosahuje zvyšováním pH roztoku pomooí ve vodě rozpustných amidů kyseliny karbamidové, jejích nitrogen-substituovaných homologů, močoviny, solí kyseliny kyanovodíkové, adiČních produktů čpavku nebo aminů s formaldehydem, podobných tetrametylentetraminu.

Činidla zvyšující pH roztoku jsou účinná pouze ve vodném roztoku, nikoliv však v přítomnosti alkoholů s jedním nebo dvěma atomy uhlíku.Je také známý intenzifikační roztok, který obsahuje kyselinu solnou, amidy kyseliny karbamidové, formaldehyd a universálně působící heterocyklické inhibitory koroze ( GB pat.ě. 1 299 475 ) . Inhibitory heterocyklického charakteru však zrácejí účinnost v přítomnosti alkoholického intenzifikačního roztoku při nízkém pH.

Uvedené nevýhody odstraňuje intenzifikační roztok podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje 2 až 15% hmotnostních kyselin halogenových, např.kyselinu solnou, 20 až 50% hmotnostních alifatických alkoholů s jedním nebo dvěma atomy uhlíku, 0,01 až 1,0% hmot. hexemetylentetraminu a zbytek vody,

Obsahuje-li kolektorská hornina železnaté sloučeniny, je výhodné aplikovat do intenzifikačního roztoku organické monokarbonové kyseliny, např.kyselinu octovou v množství 0,1 až 1 % hmot.nebo organické kyseliny dikarbonové, např.kyselinu citrónovou v množství 0,1 až 1 % hmot.

Výhodou intenzifikačního roztoku podle vynálezu je, že při zvyšování permeability zejména jílovitých kolektorských hornin a snižování kapilárních tlaků v nich, působí jako inhibitor koroze na kovovou výstroj sondy. Halogenové kyseliny rozkládají karbonátové a jílové podíly kolektorské horniny a tím zvyšují její permeabilitu a zvětšují kapilární póry. Alifatický alkohol s jedním nebo dvěma atomy uhlíku potlačuje kolmataci pórů horniny reakčními zplodinami. Hexametylentetramin i v přítomnosti alkoholů působí jako vysoce účinný inhibitor koroze. Tento synergický efekt nevykazuje žádný z dosud známých inten zifikaěních roztoků. Monokarbonové a dikarbonové kyseliny, které se nadto dávkují do intenzifikačního roztoku, chemicky váží přítomné železnaté sloučeniny v hornině na rozpustné sloučeniny a chrání kolektorskou horninu před kolmataci kaloidními sloučeninami železa.

Příklad 1

Válcové vrtné jádro o průměru 30 mm a výšce 27 mm, obsahující pískovce a jíly, vykazo válo před zkouškami na modelovém .zařízení při 20 °C permeabilitu 6,88 mD. Po intenzifikace ním procesu, provedeném intenzifikačním roztokem, sestávajícím ze směsi 15 procentní kyseliny solné s metylalkoholem v poměru 1 s 1 a z hexemetylentetraminu v množství 0,3 % hmot. bylo jádro protláčeno vzduchem po 170 minut. Jeho permeabilita vzrostla o 4,99 mD.

213 128

Příklad 2

Vrtné jádro stejného tvaru a rozměrů jako v příkladu 1, obsahující pískovce, jíly a sloučeniny železa, bylo podrobeno stejnému intenzifikačnímu procesu, avšak do intenzifikačního roztoku bylo přidáno 1,5 % hmotnostních 98 procentním kyseliny octové.Při stejných podmínkách měření se permeabilita vrtného jádra zvýšila o 5,08 mU.

Stejné vrtné jádro jako v příkladu 2, bylo podrobeno stejnému intenzifikačnímu procesu, avšak místo kyseliny octové byla přidána do intenzifikačního roztoku 100%ní kyselina citrónová a to v množství 0,5 .% hmot.Původní permeabilita vrtného jádra 7,55 mD se zvýšila o

4,5 mD.

Příklad 4

Byl připraven intenzifikační roztok, obsahující na lm³ 550 1 metylalhoholu CH^CH, 450 1 32%ní kyseliny solné a 3 kg hexametylentetraminu. Intenzifikační roztok byl aplikován pokusně na třech těžebních sondách podzimního zásobníku plynu. Provozní výsledky intenzifikace jsou shrnuty v tab.l.

sonda	V X/ , 3 tezebni výkon v m za den	zvýšení těžeb, kapacity v %
před intenzifikací	PO intenzifikaci
1 2 3	456 000 27 207 111 167	752 000 258 922 465 800	164,9 951,7 419,0

tab.l.

Inhibiční účinnost intenzifikačníhobroztoku byla stanovena hmotnostní metodou. Vzorek těžební kolony o ploše 28 om byl ponořen na 72.h do intenzifikačního roztoku, udržovaného při teplotě 20 °C .

Pro srovnání byl stejný vzorek těžební kolony ponořen při stejných podmínkách do intenzifikačního roztoku bez hexametylentetraminu a další stejný vzorek do intenzifikačního roztoku, ve kterém byl hexametylentetramin nahrazen stejným množstvím aminového inhibitoru koroze. Získané výsledky jsou uvedeny v tab.2 .

Složení intenzifikačního roztoku	»2 úbytek kovu v gm
kyselina solná + metylalkohol	712,62
kyselina solná + metylalkohol
+ aminový inhibitor, koroze	478,39
kyselina stíná + metylalkohol	161,39
+ hexametylentetramin

tab. 2

213 128

Z tabulky 2 je patrný vysoký inhibiční účinek intenzifikačního roztoku podle vynálezu, kterého se dosahuje synergiekým působením hexametylentetraminu s alkoholem. Aminový inhibitor koroze, i když sám o sobě vykazuje neméně dobré inhibiční účinky jako hexametyl entetramin, v alkoholickém prostředí ztrácí původní účinnost.

Claims (3)

1. Intenzifikační roztok, zejména pro zvýšení permeabillty a snížení kapilárních tlaků jilovitých kolektorských hornin, pro vtlačení do nich vystrojenými těžebními vrty, vyznačený tím, že obsahuje 2 až 15 K hmot.kyselin halogenových, např.kyselinu solnou, 20 až

50 % hmot.alifatických alkoholů s jedním nebo dvěma atorny uhlíku, 0,01 až 1,0 % hmot.hexa metylentetraminu a zbytek vody.

2. Intenzifikační roztok podle bodu 1 vyznačený tím, že obsahuje organické monokarbonové kyseliny, např.kyselinu octovou, kyselinu mravenčí v množství 0,1 až 2,0 hmot.

3. Intenzifikační roztok podle bodu 1 a 2 vyznačený tím, že obsahuje organické kyseliny dikarbonové např.kyselinu citrónovou v množství 0,1 až 2,0 % hmot.