RU2068083C1

RU2068083C1 - Composition for controlling working of a petroleum deposit

Info

Publication number: RU2068083C1
Authority: RU
Inventors: А.В. Маляренко; В.П. Городнов; А.Ю. Рыскин; Л.М. Козупица; Ю.Ф. Неумоин
Original assignee: Западно-Сибирская инновационная фирма "Петрохим"
Priority date: 1991-02-18
Filing date: 1991-02-18
Publication date: 1996-10-20

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: composition contains 0.005-0.8 wt % polyacrylamide, 0.033-2.0 wt % organometallic siloxane (a joiner), the rest being water. As an organometallic siloxane the following compounds are used: organotitanic siloxanes marked AKOR B-100, organoaluminium siloxanes marked Petrosil, and other all having polar linkage

formed by interaction of the polyvalent metal chlorides with alkylsiloxanes and easily cleaved by water in the presence of an acid, for instance following the reaction

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам и составам для регулирования разработки нефтяных месторождений, позволяющих изменять профиль приемистости нагнетательных скважин и (или) изолировать водопритоки нефтяных скважин. The invention relates to the oil industry, in particular to methods and compositions for regulating the development of oil fields, allowing you to change the injectivity profile of injection wells and (or) isolate water inflows of oil wells.

Известно применение водного раствора полимера, например полиакриламида, для регулирования разработки нефтяных месторождений [1] Однако он малоэффективен в высокопроницаемых пористых и трещиноватых коллекторах вследствие низких водоизолирующих свойств водного раствора полимера. It is known to use an aqueous polymer solution, for example polyacrylamide, to control the development of oil fields [1] However, it is ineffective in highly permeable porous and fractured reservoirs due to the low waterproofing properties of the aqueous polymer solution.

Известен состав для регулирования разработки нефтяных месторождений, содержащий 0,01 5,0% анионного полимера, 0,003 0,2% соли поливалентного катиона (сшиватель) и воду [2] Однако эти составы имеют недостаточно высокие изолирующие (прочностные) свойства вследствие адсорбции на породе поливалентного катиона. A known composition for regulating the development of oil fields containing 0.01 5.0% anionic polymer, 0.003 0.2% salt of the polyvalent cation (crosslinker) and water [2] However, these compositions have insufficiently high insulating (strength) properties due to adsorption on the rock polyvalent cation.

Цель изобретения улучшение изолирующих свойств состава за счет образования более прочной структуры сшитого полимера. The purpose of the invention is the improvement of the insulating properties of the composition due to the formation of a stronger structure of the crosslinked polymer.

Поставленная цель достигается тем, что в составе для регулирования разработки месторождений, содержащем полиакриламид, сшиватель и воду, в качестве сшивателя используют металлорганосилоксаны при следующем соотношении компонентов, мас. This goal is achieved by the fact that in the composition for regulating the development of deposits containing polyacrylamide, a crosslinker and water, metalorganosiloxanes are used as a crosslinker in the following ratio of components, wt.

полиакриламид 0,005 0,8
металлорганосилоксан 0,033 2,0
вода остальное
В качестве металлорганосилоксана используют титаноорганосилоксаны марки АКОР Б-100, алюмоорганосилоксаны марки петросил и др. имеющие полярную связь (

), получаемую при взаимодействии хлоридов поливалентных металлов с алкилсилоксанами и легко разлагаемую водой в присутствии кислоты, например, по реакции

с образованием гидроксиалкилсилоксана, поливалентного катиона, металлосодеращих гидроксиалкилсилоксанов, спирта и соляной кислоты, которая катализиpует эту реакцию.polyacrylamide 0.005 0.8
metallorganosiloxane 0.033 2.0
water rest
As metal organosiloxane, titanium organosiloxanes of the AKOR B-100 brand, aluminum organosiloxanes of the Petrosil brand, etc. having a polar bond are used (

) obtained by the interaction of polyvalent metal chlorides with alkylsiloxanes and easily decomposed by water in the presence of acid, for example, by reaction

with the formation of hydroxyalkylsiloxane, a polyvalent cation, metal-containing hydroxyalkylsiloxanes, alcohol and hydrochloric acid, which catalyzes this reaction.

Металлорганосилоксаны представляют собой бесцветные или светло-желтые прозрачные жидкости, весьма устойчивы в отсутствие влаги. Обладают специфическим слабым приятным запахом. Плотность при 20^oC г/см³ 1,07 1,09, температура кипения 165 170^oC, температура замерзания до -60^oC.Metallorganosiloxanes are colorless or light yellow transparent liquids, highly stable in the absence of moisture. Possess a specific weak pleasant odor. Density at 20 ^o C g / cm ³ 1,07 1,09, boiling point 165 170 ^o C, freezing temperature up to -60 ^o C.

У известного состава сшивка полиакриламида происходит за счет реакции его с трехвалентным катионом. У заявляемого же состава сшивка полиакриламида происходит как поливалентным катионом (титан, алюминий), так и кремнийорганическим соединением, содержащим поливалентный металл. Эти реагенты образуются при гидролизе металлорганосилоксанов по вышеописанной реакции. Полиакриламид, модифицированный кремнийорганическим соединением, содержащим атом поливалентного металла, обладает более высокой эластичностью и адгезией к различным поверхностям и обеспечивает улучшение изолирующих свойств состава. В связи с вышеизложенным можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия". In a known composition, the crosslinking of polyacrylamide occurs due to its reaction with a trivalent cation. In the claimed composition, the crosslinking of polyacrylamide occurs as a polyvalent cation (titanium, aluminum), and an organosilicon compound containing a polyvalent metal. These reagents are formed during the hydrolysis of metalorganosiloxanes according to the above reaction. Polyacrylamide, modified with an organosilicon compound containing a polyvalent metal atom, has higher elasticity and adhesion to various surfaces and provides an improvement in the insulating properties of the composition. In connection with the foregoing, we can conclude that the proposed solution meets the criterion of "significant differences".

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Для приготовления составов в качестве металлорганосилоксана (МОС) взяты титанорганосилоксан марки АКОР Б-100 и алюмоорганосилоксан марки петросил, в качестве полиакриламида полиакриламид молекулярной массы (ММ) 10 млн и степенью гидролиза (СГ) 14% (П-1) и полиакриламид ММ 10 млн и СГ 5% (П-2), а в качестве воды с суммарным содержанием солей 0,034; 1,59 и 16,0%
Для приготовления составов-прототипов используют полимеры П-1 и П-2, хромкалиевые квасцы (ХКК), соляную кислоту и воду с содержанием солей 0,34%
Данные составы получают путем приготовления гидролизата металлорганосилоксана и последующего его смешения с водным раствором полиакриламида. При этом готовят составы с содержанием 0,001 0,8% полиакриламида и 0,0067 2,0% МСС.For the preparation of the compositions, AKOR B-100 grade titanorganosiloxane and petrosil grade aluminum organosiloxane were used as metalorganosiloxane (MOS), 10 million molecular weight polyacrylamide (MM) and 14% (P-1) hydrolysis (SG) and 10 million polyacrylamide and SG 5% (P-2), and as water with a total salt content of 0.034; 1.59 and 16.0%
For the preparation of prototype compositions, polymers P-1 and P-2, potassium alum (KKK), hydrochloric acid and water with a salt content of 0.34% are used
These compositions are obtained by preparing a hydrolyzate of metalorganosiloxane and then mixing it with an aqueous solution of polyacrylamide. At the same time, compositions are prepared with a content of 0.001 0.8% polyacrylamide and 0.0067 2.0% MCC.

Составы-прототипы готовят путем растворения ПАА П-1 и П-2 в воде до требуемой концентрации, а затем к раствору ПАА добавляют требуемое количество 1% -ного соляно-кислотного раствора ХКК, соответствующее содержанию катиона поливалентного металла в сравниваемых составах. Prototype compositions are prepared by dissolving PAA P-1 and P-2 in water to the desired concentration, and then the required amount of a 1% hydrochloric acid solution of HCA corresponding to the content of the polyvalent metal cation in the compared compositions is added to the PAA solution.

Приготовленные составы исследуют на изолирующие (прочностные) свойства, которые определяют через трое суток по двум методикам. The prepared compositions are tested for insulating (strength) properties, which are determined after three days by two methods.

Прочностные свойства образующихся структурированных систем при больших концентрациях компонентов в составе (более 0,3 мас.) производят на приборе "Реогель-001" с рабочим узлом цилиндр в цилиндре с вращением внешнего цилиндра под действием приложенного напряжения. Прибор обеспечивает измерение узла закручивания в диапазоне 0 90^o с последующим возвращением в исходное состояние. Приложенное напряжение Р_R, соответствующее максимальному углу закручивания, рассматривается как предел прочности структуры, т.е. напряжение, вызывающее разрушение структуры. Сшитую систему получают непосредственно в измерительном узле прибора, чтобы избежать разрушения сшитой структуры при загрузке в измерительное устройство.The strength properties of the resulting structured systems at high concentrations of the components in the composition (more than 0.3 wt.) Produce on the device "Reogel-001" with a working node cylinder in the cylinder with the rotation of the external cylinder under the action of the applied voltage. The device provides measurement of the twist node in the range of 0 90 ^o with subsequent return to its original state. The applied stress P _R corresponding to the maximum twist angle is considered as the tensile strength of the structure, i.e. stress causing destruction of the structure. A cross-linked system is obtained directly in the measuring unit of the device in order to avoid destruction of the cross-linked structure when loaded into the measuring device.

Изолирующие свойства образующихся составов при низких концентрациях компонентов (менее 0,3 мас.) определяют по скрин-фактору (СФ) на скрин-вискозиметре с пятью металлическими сетками и оценивают как отношение времени истечения из него 50 мл испытываемого состава ко времени истечения того же объема растворителя, на котором готовят состав. The insulating properties of the resulting compositions at low component concentrations (less than 0.3 wt.) Are determined by the screen factor (SF) on a screen viscometer with five metal grids and evaluated as the ratio of the time of expiration of 50 ml of the tested composition from it to the time of the expiration of the same volume the solvent on which the composition is prepared.

Результаты испытания приведены в таблице, из которой видно, что данные составы значительно превосходят по изолирующему свойству составы прототипа (ср. составы 2 с 9 по Сф, 4 с 10,7 с 11 по P_R.Test results are shown in the table, which shows that these compounds are far superior to the insulating properties of the formulation prototype (Wed compositions 2 to 9 and Sf, 4 10,7 11 to P _R.

Однако при содержании в данном составе ПАА менее 0,005% металлорганосилоксана менее 0,033% изолирующие свойства его несущественно отличаются от исходных составов и составапрототипа (ср. составы 1, 2 и 9 по Сф). Таким образом, нижним пределом содержания компонентов в данном составе является для ПАА 0,005% а для металлорганосилоксана 0,033% Верхний предел содержания компонентов в заявляемом составе принимаем, исходя из технико-экономических соображений для ПАА 0,8% для металлорганосилоксана 2,0% (см. состав 7, имеющий высокую прочность, так же как составы 5 и 6). However, when the content of PAA in this composition is less than 0.005% of metallorganosiloxane less than 0.033%, its insulating properties are not significantly different from the initial compositions and the prototype composition (cf. compositions 1, 2, and 9 in SF). Thus, the lower limit of the content of components in this composition is for PAA 0.005% and for metallorganosiloxane 0.033% The upper limit of the content of components in the inventive composition is accepted, based on technical and economic considerations for PAA 0.8% for metallorganosiloxane 2.0% (see composition 7 having high strength, as well as compositions 5 and 6).

Таким образом данные составы имеют лучшие изолирующие свойства, чем составы-прототипы. Thus, these compositions have better insulating properties than prototype compositions.

Технология применения составов проста и заключается в закачке их в пласт до снижения приемистости скважины на 20 -50% продавке состава из ствола скважины в пласт водой или нефтью, выдержке в пласте в течение 16 24 часов и пуска скважины в эксплуатацию для нефтяных скважин или закачки воды для нагнетательных скважин. The technology for using the formulations is simple and consists in pumping them into the formation to reduce well injectivity by 20-50% selling the composition from the wellbore to the formation with water or oil, holding in the formation for 16 24 hours and putting the well into operation for oil wells or injecting water for injection wells.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить качество изоляционных работ по ограничению водопритока в нефтяные скважины и может быть применено для регулирования разработки месторождений при заводнении, что приведет к увеличению добычи нефти (с одновременным уменьшением добычи воды) на каждую скважинооперацию. ТТТ1 Using the proposed invention will improve the quality of insulation work to limit water inflow into oil wells and can be used to regulate field development during flooding, which will lead to an increase in oil production (with a simultaneous decrease in water production) for each well operation. TTT1

Claims

A composition for regulating the development of an oil field containing polyacrylamide, a crosslinker and water, characterized in that, in order to improve the insulating properties of the composition due to the formation of a stronger structure of the crosslinked polyacrylamide, metal organosiloxane is used as a crosslinker in the following ratio of components, wt.

Polyacrylamide 0.005 0.8
Metallorganic siloxane 0.033 2.0
Water Else