RU2112874C1 - Способ обработки пласта нефтяных месторождений - Google Patents
Способ обработки пласта нефтяных месторождений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2112874C1 RU2112874C1 RU95110335A RU95110335A RU2112874C1 RU 2112874 C1 RU2112874 C1 RU 2112874C1 RU 95110335 A RU95110335 A RU 95110335A RU 95110335 A RU95110335 A RU 95110335A RU 2112874 C1 RU2112874 C1 RU 2112874C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alcohol
- water
- salt
- polymer
- compositions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам обработки пласта нефтяных месторождений. Задачей изобретения является снижение проницаемости обводненных пропластков для увеличения нефтеотдачи пласта и интенсификации добычи нефти за счет увеличения структурной вязкости композиций, увеличения термостабильности их, а также возможности приготовления композиций в холодное время года (при минусовой температуре). Поставленная задача решается тем, что предложен способ обработки пласта путем закачки в пласт водного раствора анионного полимера, кислоты до рН 0,5-2,5 и соли поливалентного металла, отличающийся тем, что закачиваемая композиция дополнительно содержит алифатический или ароматический спирт или продукты, их содержащие, а водный раствор полимера, спирта и соли поливалентного металла берут при следующем соотношении компонентов, мас.%: водорастворимый полимер 0,005-5,0, алифатический или ароматический спирт 0,10-60,0, соль поливалентного металла 0,002-0,20, вода - остальное. Применение предлагаемого способа позволит за счет увеличения структурной вязкости и прочности гелей в условиях повышенного температурного режима снизить проницаемость обводненных пропластков, а также позволит готовить закачиваемые композиции в любое время года. 3 табл.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам обработки пласта нефтяных месторождений.
Известен способ, по которому в пласт закачивают водный раствор 0,01-1,0%-ного полиакриламида (ПАА) и сшивателя, в качестве которого используют раствор 0,005-0,05%-ных хроматов или бихроматов одновалентного катиона с pH 1,0-4,0 [1] . Этот способ, имея высокие фильтрационные и водоизолирующие свойства, имеет ограниченную область применения, так как эффективен только на месторождениях с большим содержанием химического природного восстановителя (сероводорода, двухвалентного железа и др.).
Известен способ, по которому закачивается суспензия, содержащая 0,1-2,0 мас. % (ПАА) и диэтилен (пропилен/гликоля) 1 мас.%, которая отверждается при 49oC за 1 ч [2].
Наиболее близким к предлагаемому является способ, который включает закачку 0,01-5,0 мас.% водорастворимого анионного полимера, 0,003-0,2 мас.% поливалентного металла и воды, причем перед введением соли поливалентного металла в водный раствор полимера pH водного раствора доводят до 0,5-2,5 путем добавления кислоты [3].
Хотя композиции, закачиваемые по этому способу имеют улучшенные фильтрационные свойства, известный способ имеет значительные недостатки.
Во-первых, по вышеуказанному способу вязкоупругие композиции имеют невысокую вязкость и выдерживают температурный режим не выше 60oC, при более высокой температуре составы быстро теряют свою прочность (выдерживают не более 2-5 сут).
Во-вторых, по этому способу в качестве сшивателя используют только соли с низшей валентностью (в восстановленной форме), например, трехвалентного катиона. Для использования солей в окисленной форме (с вышей валентностью) необходимо использовать восстановитель.
Кроме того, по известному способу затруднено приготовление композиций в холодное время года (при минусовой температуре) из-за довольно быстрого их замерзания.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение проницаемости обводненных пропластков для увеличения нефтеотдачи пласта и интенсификации добычи нефти за счет увеличения структурной вязкости композиций, увеличения термостойкости их, а также возможности приготовления композиций в холодное время года (ниже 0oC), что очень важно в промысловых условиях, например, в условиях Севера и Сибири.
Поставленная задача решается тем, что предложен способ обработки пласта путем закачки в пласт водного раствора анионного полимера, неорганической или органической кислоты, растворимой в воде, и соли поливалентного металла, отличающийся тем, что закачиваемая композиция дополнительно содержит алифатический или ароматический спирт или продукты их содержащие, причем перед введением соли поливалентного металла в водный раствор полимера дозируют спирт и добавляют pH реакционный массы до 0,5-2,5 путем добавления кислоты, а водный раствор анионного полимера, спирта и соли поливалентного металла берут при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Водорастворимый полимер - 0,005 - 5,0
Алифатический или ароматический спирт - 0,1 - 60,0
Соль поливалентного металла - 0,002 - 0,20
Вода - Остальное
В качестве водорастворимого полимера используют гидролизованный полиакриламид (АПП) и производные целлюлозы, например, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ); в качестве соли поливалентного металла, как соли трехвалентного хрома, алюминия (сульфаты, хлориды, хромкалиевые квасцы, отходы хромовых квасцов и др.), так и соли с более высокой валентностью: хроматы, бихроматы, перманганаты одновалентных катионов, триоксиды хрома и другие соли, например, хроматы и бихроматы калия и натрия, перманганат калия и др.
Водорастворимый полимер - 0,005 - 5,0
Алифатический или ароматический спирт - 0,1 - 60,0
Соль поливалентного металла - 0,002 - 0,20
Вода - Остальное
В качестве водорастворимого полимера используют гидролизованный полиакриламид (АПП) и производные целлюлозы, например, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ); в качестве соли поливалентного металла, как соли трехвалентного хрома, алюминия (сульфаты, хлориды, хромкалиевые квасцы, отходы хромовых квасцов и др.), так и соли с более высокой валентностью: хроматы, бихроматы, перманганаты одновалентных катионов, триоксиды хрома и другие соли, например, хроматы и бихроматы калия и натрия, перманганат калия и др.
В качестве алифатического спирта используют как одновалентные спирты: этиловый, пропиловый, бутиловый, изопропиловый и др.; а также двойные спирты (диолы) - гликоли: этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль и др., так и многоатомные спирты, например, глицерин, а также продукты, их содержащие, например, кубовый остаток от производства бутиловых спиртов, антиспекатель, содержащий полигликоли, отходы производства - полиглицерины и др.
В качестве ароматических спиртов используют фенол и продукты его содержащие, например, фенольная смола - отход производства фенола и ацетона.
В качестве кислоты используют неорганические кислоты, например, соляную, серную и др. , а также органические кислоты, растворимые в воде, например, уксусную, муравьиную и др.
В отличие от прототипа по заявляемому способу закачиваемая композиция дополнительно содержит алифатический или ароматический спирт или продукты, их содержащие.
Исследования показали, что при введении спирта (см. табл. 1) в композицию по заявляемому способу образуются гели, имеющие более высокую структурную вязкость, сохраняющие прочность в условиях высоких температур (100oC) значительно дольше, чем композиция, не содержащие спирт. Такое поведение можно объяснить структурой водно-спиртового раствора и сольватацией полимера. Структура водно-спиртовых смесей характеризуется тем, что с помощью водородных связей из молекул воды и спирта формируются ассоциаты, которые заполняют пространство между макромолекулами полимера вместо свободных молекул воды в водных растворах полимера.
Причем с повышением содержания спирта вязкость структурированного геля для всех спиртов увеличивается.
Кроме того, на свойства геля влияет число углеводородных атомов спирта, т.е. длина радикала. Например, среди низших одноатомных спиртов более благоприятно на прочность геля влияет добавление изопропилового спирта (см. табл. 1), а среди низших двухатомных - диэтиленгликоля.
Однако с повышением температуры благоприятное действие одноатомных спиртов уменьшается.
Известно, что низшие одноатомные спирты имеют температуру кипения ниже 100oC (этанол = 78,3oC, изопропанол = 82,4oC и др.). С повышением температуры устойчивость состояния водно-спиртовых растворов уменьшается, в связи с этим и уменьшается прочность полученных гелей, содержащих одноатомные спирты. Благоприятное действие одноатомных спиртов на прочность гелей сказывается до 70-80oC. Поэтому в условиях высоких пластовых температур (100oC) повышается роль многоатомных спиртов, так как они имеют высокую температуру кипения, которая составляет у низших диолов 188-244oC, у глицерина (триола) = 290oC. В условиях высоких температур это способствует повышению стабильности водно-спиртовых растворов полимера и повышает прочность гелей, полученных на их основе.
Важным свойством спиртов, особенно гликолей, а также глицерина, является их способность понижать температуру замерзания, так, например, водно-гликолевые растворы при различном содержании этиленгликоля (ЭГ) значительно понижают температуру замерзания растворов (20% ЭГ до -8,3oC; 30% ЭГ до -16oC; 40% ЭГ -26oC; 50% ЭГ до -37oC; 60% ЭГ до -40oC; 66,7% ЭГ до -75oC; а глицерин остается жидким до -100oC. Поэтому водно-спиртовые растворы низших гликолей и глицерина или продуктов, их содержащих, можно использовать на промысле в холодное время года для приготовления композиций. Применение органического антифриза позволит готовить незамерзающие композиции по предлагаемому способу в условиях минусовых температур.
Следующей отличительной положительной особенностью заявляемого способа является то, что можно использовать водно-спиртовые растворы при pH 0,5-2,5 в качестве восстановителя для получения сшивателя путем восстановления катиона поливалентного металла, например, трехвалентного хрома из солей поливалентных металлов в окисленной форме - хроматов и бихроматов.
В результате восстановления катиона поливалентного металла спиртом образуются ди- и поликарбоновые кислоты и трехвалентный катион хрома, которые в присутствии водорастворимого полимера при повышении pH выше 3 регулируют между собой с образованием сшитого полимера, модифицированного ди- или поликарбоновой кислотой.
Модифицированный сшитый полимер имеет лучшие изолирующие свойства и термостабильность, чем известные составы.
Применение предлагаемого способа позволит за счет увеличения структурной вязкости и прочности гелей в условиях повышенного температурного режима снизить проницаемость обводненных пропластков для увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти, а также позволит готовить закачиваемые композиции в любое время года.
Приготовление композиций по заявляемому и известному способам осуществляют так.
По способу-прототипу композиции для закачки готовят путем растворения полимера в воде до содержания 0,005-5,0 мас.%, введения в раствор кислоты до pH 0,5-2,5, а затем дозировки 1-5% водного раствора соли поливалентного металла при механическом перемешивании.
По заявляемому способу готовят для закачки композиции так же, как по известному способу, но перед введением 1-5% водного раствора соли поливалентного металла и кислоты в раствор полимера дозируют спирт.
Структурную вязкость и прочность композиций при температуре 70-100oC иллюстрируют данные табл. 1-2.
Пример 1.
Структурную вязкость композиций заявляемому способу и способу-прототипу определяют на вискозиметре Хеплера по времени погружения шарика (t c) под действием приложенной нагрузки (p, г/см2) и выдерживается эффективной вязкостью композиции (M, Па•с), которая вычисляется по формуле: M = K•P•t, где K - постоянная вискозиметра.
Для приготовления композиций используют гидролизованные полиакриламиды молекулярной массы 10 млн. (П-1) и 15 млн. (П-2) и степенью гидролиза 5 и 15% соответственно, или карбоксиметил-целлюлозу (КМЦ).
В качестве сшивателей используют сульфат алюминия (СА), хромкалиевые квасцы (ХКК), отходы хромовых (ОХК), бихромат калия (БХК).
В качестве алифатического спирта используют этиловый (ЭС), изопропиловый (ИПС), кубовый остаток от производства бутиловых спиртов (КБС), этиленгликоль (ЭГ), диэтиленгликоль (ДЭГ), полигликоль (ПГ), антиспекатель (АС) - отход производства, содержащий полигликоли; глицерин (ГЛ), полиглицерины (ПГЛ) - отход производства; ароматические спирты - фенол (Ф) и фенольная смола (ФС).
В качестве кислоты используют соляную, серную, уксусную кислоты.
После выдержки приготовленных композиций в течение 24 ч определяют вязкости образовавшихся гелей на реовискозиметре Хеплера при pH 7, доводя pH дозировкой водного раствора едкого натрия.
Результаты замеров вязкостей композиций как по заявляемому способу, так и способу-прототипу, приведены в табл. 1.
Данные табл. 1 показывают, что при введении алифатического или ароматического спирта в водный раствор полимера и соли поливалентного металла структурная вязкость композиций увеличивается (ср. с. 3 с 4; 5 с 6; 7 с 8; 9, 22 с 10; 11 с 12; 13-20 с 6; 23-25 с 26; 27 с 28; 29-34 с 6) по сравнению с композициями по способу-прототипу.
Однако при содержании в композиции по заявляемому способу полимера менее 0,005 (ср. с 1 и 2), спирта менее 0,1 (ср. с. 13, 14 с 6); соли поливалентного металла менее 0,002 мас.% (ср.с. 19 и 20) в заявляемой композиции структурная вязкость ее несущественно отличается от структурной вязкости композиции по способу-прототипу. Поэтому нижним пределом содержания компонентов композиции по заявляемому способу является для полимера 0,005, спирта 0,1, соли поливалентного металла 0,002 мас.%. За верхний предел содержания компонентов в композиции по заявляемому способу принимаем, исходя из снижения структурной вязкости, а также снижения термостабильности и других факторов, для полимера 5,0 (см. с. 7 и 11), для спирта 60,0 (см. с. 17 и 18), для соли поливалентного металла (см. с. 21 и 22) 0,2 мас.%.
Таким образом, введение алифатического или ароматического спирта в композицию по заявляемому способу увеличивает структурную вязкость композиции.
Пример 2.
Термостабильность композиций по заявляемому способу и по способу-прототипу определяют путем выдерживания композиций при 70 и 100oC в термошкафу в течение нескольких суток. При этом после каждых суток выдержки композиций определяют структурную вязкость их на реовискозиметре Хеплера.
Термостабильность композиций (ТС) оценивают по следующей формуле:
где
Mo и Mt - вязкость композиций исходной (при 20oC) и после выдержки ее при требуемой температуре в течение определенного времени.
где
Mo и Mt - вязкость композиций исходной (при 20oC) и после выдержки ее при требуемой температуре в течение определенного времени.
Чем больше ТС, тем выше термостабильность композиций.
Результаты исследования термостабильности композиций после 3-х сут выдержки их при 70 и 100oC приведены в табл. 2.
Из приведенных данных по термостабильности композиций видно, что введение алифатического или ароматического спирта в композицию по известному способу резко повышает термостабильность их с 2,8-7,0% до 41,8-91,5% (ср. с. 2-6, 20, 21 с 1, 6 с 7, 13-15 с 12).
Пример 3
Возможность приготовления композиций по заявляемому способу в условиях низких температур (ниже 0oC) определяют путем выдержки композиций в морозильной камере при температуре -18oC в течение 3-х сут. При этом после каждых суток выдержки композиций определяют состояние реакционной массы. Результаты исследования композиций после 3-х суток выдержки их при -18oC приведены в табл. 3.
Возможность приготовления композиций по заявляемому способу в условиях низких температур (ниже 0oC) определяют путем выдержки композиций в морозильной камере при температуре -18oC в течение 3-х сут. При этом после каждых суток выдержки композиций определяют состояние реакционной массы. Результаты исследования композиций после 3-х суток выдержки их при -18oC приведены в табл. 3.
Результаты данных табл. 3 показывают возможность приготовления композиций по заявляемому способу в условиях минусовых температур. Композиции водные быстро замерзают в отличие от водно-спиртовых (ср. с. 12 с 3, 4 и 5 с 6) композиций.
Таким образом, введение алифатического или ароматического спирта в композиции по заявляемому способу увеличивает их структурную вязкость, повышает термостабильность композиций и дает возможность приготовлять вышеуказанные композиции на промысле в холодное время года, т.е. предлагаемый способ существенно эффективнее способа-прототипа.
Технология приготовления композиции по заявляемому способу в промысловых условиях проста.
Готовят водный раствор 0,005-5,0 мас.% полимера, добавляют в этот раствор 0,1-60 мас. % алифатического или ароматического спирта и неорганической кислоты до pH 0,5-2,5, затем при перемешивании дозируют 1,0-5,0% раствор соли поливалентного катиона до концентрации сшивателя в растворе 0,002-0,2 мас.%
Приготовленную смесь закачивают в пласт добывающей или нагнетательной скважины от одного до сотен метров кубических на 1 м перфорации или толщины пласта.
Приготовленную смесь закачивают в пласт добывающей или нагнетательной скважины от одного до сотен метров кубических на 1 м перфорации или толщины пласта.
Claims (1)
- Способ обработки пласта нефтяных месторождений путем закачки в пласт водного раствора анионного полимера, неорганической или органической кислоты, растворимой в воде, и соли поливалентного металла, отличающийся тем, что закачиваемая композиция дополнительно содержит алифатический или ароматический спирт или продукты их содержащие, причем перед введением соли поливалентного металла в водный раствор полимера дозируют спирт и доводят pH реакционной массы до 0,5 - 2,5 путем добавления кислоты, а водный раствор анионного полимера, спирта и соли поливалентного металла берут при следующем содержании компонентов, мас.%:
Водорастворимый анионный полимер - 0,005 - 5,0
Алифатический или ароматический спирт - 0,1 - 60,0
Соль поливалентного металла - 0,002 - 0,20
Вода - Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95110335A RU2112874C1 (ru) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | Способ обработки пласта нефтяных месторождений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95110335A RU2112874C1 (ru) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | Способ обработки пласта нефтяных месторождений |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95110335A RU95110335A (ru) | 1997-07-10 |
RU2112874C1 true RU2112874C1 (ru) | 1998-06-10 |
Family
ID=20169092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95110335A RU2112874C1 (ru) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | Способ обработки пласта нефтяных месторождений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2112874C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2547528C2 (ru) * | 2012-09-13 | 2015-04-10 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти И Газа (Нипинг) | Многоцелевой гелеобразующий состав |
RU2562634C2 (ru) * | 2013-12-24 | 2015-09-10 | Айдар Алмазович Газизов | Способ увеличения нефтеотдачи пласта |
-
1995
- 1995-06-19 RU RU95110335A patent/RU2112874C1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2547528C2 (ru) * | 2012-09-13 | 2015-04-10 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти И Газа (Нипинг) | Многоцелевой гелеобразующий состав |
RU2562634C2 (ru) * | 2013-12-24 | 2015-09-10 | Айдар Алмазович Газизов | Способ увеличения нефтеотдачи пласта |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1228227A (en) | Gel for retarding water flow | |
EP0390137B1 (en) | Altering high temperature subterranean formation permeability | |
CA2013467C (en) | Gellable aqueous composition and its use in enhanced petroleum recovery | |
US5069281A (en) | Process for enhanced delayed in situ gelation of chromium polyacrylamide gels | |
KR20010030816A (ko) | 환경친화성 결빙방지 또는 제빙액 | |
CN102352232B (zh) | 抗温抗盐聚合物清洁压裂液增稠剂及其制备方法 | |
BRPI0302601B1 (pt) | método para formar uma ou mais fraturas em uma zona subterrânea penetrada por um furo de poço e consolidar partículas de sustentação na mesma, e, composição de resina endurecível para revestir partículas de sustentação e que endurece por calor | |
CN109486476B (zh) | 一种用于高温自转向酸的黏弹性表面活性剂、制备方法及应用 | |
EP0566028A1 (en) | Gelable compositions of water soluble polymers | |
CN103059320A (zh) | 一种溶解甲壳素的溶剂组合物 | |
CN104403658A (zh) | 一种耐高温交联酸液体系及其制备方法 | |
DE2657443B2 (de) | Gelförmige wäßrige Zusammensetzung zur Säuerung unterirdischer Formationen | |
US4665987A (en) | Prepartially crosslinked gel for retarding fluid flow | |
RU2112874C1 (ru) | Способ обработки пласта нефтяных месторождений | |
CN113234425B (zh) | 一种中低渗油藏深部调剖用复合铝凝胶堵剂及其制备方法与应用 | |
CN109679604B (zh) | 一种耐盐耐高温水凝胶及其制备方法与应用 | |
RU2754527C1 (ru) | Тампонажный полимерный состав для высоких температур | |
CN107365573B (zh) | 一种中低温环保交联剂的制备方法及应用 | |
US4678032A (en) | Polymer and method for permeability profile control under severe reservoir conditions | |
CN112094629B (zh) | 适用于裂缝性油藏的堵剂 | |
JPS63243190A (ja) | 水溶性ポリマー組成物 | |
CN1288913A (zh) | 聚丙烯酰胺微凝胶 | |
KR101538570B1 (ko) | 제설제 조성물의 제조방법 | |
CN102604609B (zh) | 异部交联堵水调剖凝胶剂及其制备方法 | |
US5082577A (en) | Method and composition for selectively reducing permeability to water in hydrocarbon reservoirs which are hot and saline |