RU2317312C1

RU2317312C1 - Waterproofing formulation for treating bottomhole formation zone

Info

Publication number: RU2317312C1
Application number: RU2006147406/03A
Authority: RU
Inventors: Руслан Рашитович Аглиуллин; Антон Алексеевич Башкирцев; Наталья Юрьевна Башкирцева; Газинур Мударисович Маннапов; Рафаэль Рафхатович Рахматуллин; Рафаил Ханифович Хазимуратов; Рустам Хамисович Халимов
Original assignee: Наталья Юрьевна Башкирцева; Рафаил Ханифович Хазимуратов
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2008-02-20

Abstract

FIELD: oil and gas production.

SUBSTANCE: invention is directed to selectively shutting off water inflow to producing wells. Waterproofing formulation contains 0.05-10,0% ethylene/vinyl acetate copolymer as oil-soluble surfactant, 0.25-50.0% spent lubricating oil ("Orites") as gelling agent, and balancing amount of hydrocarbon.

EFFECT: enhanced adhesive properties, increased coverage of affected formation, reduced water content in produce, and increased oil recovery.

1 tbl, 21 ex

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к гидроизоляционным составам для селективной изоляции водопритока к добывающим скважинам.The invention relates to the oil industry, and in particular to waterproofing compositions for the selective isolation of water inflow to production wells.

Известна поверхностно-активная композиция для интенсификации добычи нефти, состоящая из смеси анионного и неионогенного поверхностно-активных веществ (ПАВ), углеводородного растворителя и воды (см. Авт. свид. №1623278, МКИ Е21В 43/22, публ. 1988 г.).Known surface-active composition for enhancing oil production, consisting of a mixture of anionic and nonionic surface-active substances (surfactants), hydrocarbon solvent and water (see Auth. Certificate. No. 1623278, MKI E21B 43/22, publ. 1988) .

Недостатком известного состава является его невысокая эффективность вследствие низкой адгезии состава к поверхности породы.A disadvantage of the known composition is its low efficiency due to the low adhesion of the composition to the rock surface.

Известен способ обработки призабойной зоны добывающей скважины, включающий закачку кислотной микроэмульсии и углеводородного раствора гидрофобизующего катионоактивного ПАВ (см. Патент РФ №2131024, МКИ Е21В 43/27, публ. 1999 г.).A known method of processing the bottom-hole zone of a producing well, comprising injecting an acidic microemulsion and a hydrocarbon solution of a hydrophobic cationic surfactant (see RF Patent No. 2131024, MKI E21B 43/27, publ. 1999).

Данный способ не обладает селективностью действия в условиях разнопроницаемых пластов, что снижает его эффективность.This method does not have selectivity in the conditions of different permeable formations, which reduces its effectiveness.

Наиболее близким по технической сущности является состав для обработки призабойной зоны пласта, состоящий из смеси водо-, масло-, водомаслорастворимых ПАВ, эмульсии полимера анионного типа в масле, углеводорода и воды (см. Патент РФ №2200831, МКИ Е21В 43/22, публ. 2003 г.).The closest in technical essence is the composition for processing the bottom-hole zone of the formation, consisting of a mixture of water-, oil-, water-oil-soluble surfactants, an anionic type polymer emulsion in oil, hydrocarbon and water (see RF Patent No. 2200831, MKI E21B 43/22, publ. 2003).

Известный состав недостаточно эффективен при разработке призабойной зоны с высокой обводненностью вследствие низкой изолирующей способности образуемой в пласте гелеобразной системы.The known composition is not effective enough when developing a bottomhole zone with high water cut due to the low insulating ability of the gel-like system formed in the formation.

Задачей изобретения является разработка дешевого гидроизоляционного состава с повышенными адгезионными свойствами, использование которого приводит к снижению попутно добываемой воды, к увеличению срока межремонтных мероприятий для эксплуатационных скважин, к удешевлению процесса добычи нефти.The objective of the invention is to develop a cheap waterproofing composition with improved adhesive properties, the use of which leads to a reduction in produced water, to an increase in the period of overhaul measures for production wells, to reduce the cost of the oil production process.

Поставленная задача решается созданием гидроизоляционного состава для обработки призабойной зоны пласта, содержащего маслорастворимое поверхностно-активное вещество, гелеобразователь и углеводород, где в качестве маслорастворимого поверхностно-активного вещества он содержит сополимер этилена с винилацетатом, а в качестве гелеобразователя - отработанное масло «Оритес», при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved by creating a waterproofing composition for treating the bottomhole formation zone containing an oil-soluble surfactant, a gelling agent and a hydrocarbon, where it contains an ethylene-vinyl acetate copolymer as an oil-soluble surfactant, and the spent oil “Orites” as a gelling agent, the following ratio of components, wt.%:

сополимер этилена с винилацетатомethylene vinyl acetate copolymer 0,05-10,00.05-10.0 отработанное масло «Оритес»used oil Orites 0,25-50,00.25-50.0 углеводородhydrocarbon остальноеrest

Сополимер этилена с винилацетатом представляет собой высокомолекулярное соединение общей формулы [-СН₂-СН₂-С(СН₃СОО)Н-СН₂-]n, где n=7000-10000, относящееся к полиолефинам, и может быть любых марок, ТУ 6-05-1636-97 с изв. №2 от 01.04.2002 г.The ethylene vinyl acetate copolymer is a high molecular weight compound of the general formula [-CH ₂ -CH ₂ -C (CH ₃ COO) H-CH ₂ -] n, where n = 7000-10000, related to polyolefins, and can be of any grade, TU 6-05-1636-97 with izv. No.2 of 04/01/2002

Отработанное масло «Оритес» по молекулярному строению представляет собой сополимер этиленоксида и пропиленоксида с содержанием звеньев этиленоксида 59%, в составе которого содержится индустриальное масло. Применяется на установках производства полиэтилена высокого давления в качестве смазывающего вещества поршневых групп компрессоров. Отработанное масло «Оритес» является отходом производства, на одной установке его образуется до 150 тонн в год, поставляется фирмой «ЭЛЬФ ЛЮБРИФИАН», Франция. Отработанное масло «Оритес» благодаря способности вбирать в себя воду может образовывать эмульсии с содержанием воды до 90 мас.% с высокой стабильностью к повышенным температурам и большому количеству солей в условиях пластовых вод.The used Orites oil in molecular structure is a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide with a content of ethylene oxide units of 59%, which contains industrial oil. It is used in installations for the production of high-pressure polyethylene as a lubricant for reciprocating compressor groups. Used Orites oil is a waste product, up to 150 tons per year is produced in one unit, supplied by ELF LUBRIFIAN, France. Spent Orites oil, due to its ability to absorb water, can form emulsions with a water content of up to 90 wt.% With high stability to elevated temperatures and a large amount of salts in formation water conditions.

Для выполнения способа в качестве углеводорода используют, например:To perform the method as a hydrocarbon use, for example:

- этилбензольную фракцию (ЭБФ) по ГОСТ 9385-77,- ethylbenzene fraction (EBF) according to GOST 9385-77,

- бензин по ГОСТ 2084-77,- gasoline in accordance with GOST 2084-77,

- нефрас по ГОСТ 26377-84,- nefras according to GOST 26377-84,

- дизельное топливо (ДТ) по ГОСТ 305-82.- diesel fuel (DT) according to GOST 305-82.

Приготовление заявляемого гидроизоляционного состава происходит по следующей схеме. Навеску сополимера этилена с винилацетатом в количестве 0,05 г растворяют в 99,7 г этилбензольной фракции при температуре 60-70°С, в полученный раствор добавляют навеску отработанного масла «Оритес» в количестве 0,25 г и перемешивают до полного растворения реагентов (см. таблицу, пример 1).The preparation of the inventive waterproofing composition is as follows. A weighed portion of a copolymer of ethylene with vinyl acetate in an amount of 0.05 g is dissolved in 99.7 g of an ethylbenzene fraction at a temperature of 60-70 ° C, a weighed portion of Orites waste oil in an amount of 0.25 g is added to the resulting solution and mixed until the reagents are completely dissolved ( see table, example 1).

Аналогичным образом готовят и другие приведенные в таблице составы.Similarly prepare and other listed in the table compositions.

Готовый состав представляет собой на внешний вид жидкость от бесцветного до светло-желтого цвета. В случае хранения температуру поддерживают в пределах 10-50°С, срок хранения не ограничен.The finished composition is a liquid from colorless to light yellow in appearance. In the case of storage, the temperature is maintained within the range of 10-50 ° C; the shelf life is unlimited.

При смешении компонентов происходит образование гидрофобного органического геля, получение которого основано на принципе коагуляции коллоидного раствора сополимера этилена с винилацетатом при взаимодействии с отработанным маслом «Оритес».When the components are mixed, a hydrophobic organic gel is formed, the preparation of which is based on the principle of coagulation of a colloidal solution of a copolymer of ethylene with vinyl acetate when interacting with used Orites oil.

В промысловых условиях приготовление состава проводят с применением стандартного оборудования.In field conditions, the preparation of the composition is carried out using standard equipment.

После закачки предлагаемого гидроизоляционного состава в пласт ограничение поступления воды в скважину происходит за счет гидрофобизации порового пространства и снижения объема пор в водонасыщенных зонах.After the proposed waterproofing composition is injected into the formation, the flow of water into the well is limited due to hydrophobization of the pore space and reduction of the pore volume in water-saturated zones.

Оценку эффективности заявляемого состава осуществляют в лабораторных условиях. Эксперименты по определению изменения фазовой проницаемости по воде до и после обработки предлагаемым составом проводят на моделях пласта с различными фильтрационными характеристиками, производят расчеты коэффициентов фазовой проницаемости по воде до и после обработки по закону Дарси, рассчитывают кратность уменьшения проницаемости по воде.Evaluation of the effectiveness of the claimed composition is carried out in laboratory conditions. The experiments to determine the change in the phase permeability of water before and after the treatment with the proposed composition are carried out on reservoir models with different filtration characteristics, the coefficients of the phase permeability of water are calculated before and after the treatment according to Darcy's law, and the rate of decrease in water permeability is calculated.

Приводим методику изучения изменения фазовой проницаемости «начально-водонасыщенной» модели пласта по воде.We present a methodology for studying the change in phase permeability of the “initial water-saturated” model of a formation by water.

Стеклянную трубку с внутренним диаметром 20 мм и длиной 350 мм заполняют навеской сухого кварцевого песка заданного гранулометрического состава (фракция 0,140÷0,315 мм) с дальнейшим уплотнением пористой среды до постоянного объема легким постукиванием. Высота насыпного слоя песка должна составлять 250 мм. Через сухой песок профильтровывают 20 мл (один поровый объем) воды. Полученную «начально-водонасыщенную» модель обрабатывают заявляемым гидроизоляционным составом. Далее для определения фазовой проницаемости модели пласта замеряют время прохождения каждых 20 мл (один поровый объем) воды через пласт. Эксперименты проводят при избыточном давлении 2 атм.A glass tube with an inner diameter of 20 mm and a length of 350 mm is filled with a sample of dry quartz sand of a given particle size distribution (fraction 0.140 ÷ 0.315 mm) with further compaction of the porous medium to a constant volume by light tapping. The height of the bulk sand should be 250 mm. 20 ml (one pore volume) of water are filtered through dry sand. The resulting "initial water-saturated" model is treated with the inventive waterproofing composition. Further, to determine the phase permeability of the formation model, the time of passage of every 20 ml (one pore volume) of water through the formation is measured. The experiments are carried out at a pressure of 2 atm.

Пример 1. По приведенной методике изучают изменение фазовой проницаемости «начально-водонасыщенной» модели пласта после обработки ее заявляемым составом, содержащим 0,05 г сополимера этилена с винилацетатом, 0,25 г отработанного масла «Оритес» и 99,7 г этилбензольной фракции. Кратность снижения проницаемости по воде составляет 7,52 (см. пример 1 таблицы).Example 1. According to the above methodology, the change in the phase permeability of the “initial water-saturated” model of the formation is studied after processing it with the inventive composition containing 0.05 g of a copolymer of ethylene with vinyl acetate, 0.25 g of spent oil Orites and 99.7 g of ethylbenzene fraction. The multiplicity of water permeability reduction is 7.52 (see table example 1).

Примеры 2-20 проводят аналогично примеру 1, используя составы с заявляемыми соотношениями компонентов и разные типы углеводородов.Examples 2-20 are carried out analogously to example 1, using compositions with the claimed ratios of components and different types of hydrocarbons.

Примеры 2-20 проводят аналогично примеру 1, используя составы с заявляемыми соотношениями компонентов, разные типы углеводородов и различные объемы оторочки.Examples 2-20 are carried out analogously to example 1, using compositions with the claimed ratios of the components, different types of hydrocarbons and different volumes of the rim.

Пример 21 (прототип). В модель пласта закачивают известный состав в количестве 80 мл при следующем соотношении компонентов, мас.%: синол - ЭМ -2,0; эмульсионный полимер П-1 - 2,0; бензин - 10,0; вода - 86,0. Кратность снижения проницаемости по воде составляет 5,45 (см. пример 21 таблицы).Example 21 (prototype). A known composition in the amount of 80 ml is pumped into the reservoir model in the following ratio of components, wt.%: Sinol - EM -2.0; emulsion polymer P-1 - 2.0; gasoline - 10.0; water - 86.0. The multiplicity of water permeability reduction is 5.45 (see table example 21).

Из полученных данных видно, что предлагаемый гидроизоляционный состав эффективно снижает проницаемость моделей пласта с начальной водонасыщенностью по сравнению с прототипом, а в ряде примеров происходит полное блокирование порового пространства.From the obtained data it can be seen that the proposed waterproofing composition effectively reduces the permeability of reservoir models with initial water saturation compared to the prototype, and in some examples there is a complete blocking of the pore space.

Предлагаемый гидроизоляционный состав позволяет увеличить охват пласта воздействием, уменьшить обводненность добываемой продукции и тем самым увеличить добычу нефти.The proposed waterproofing composition allows to increase the coverage of the formation by exposure, to reduce the water content of the produced products and thereby increase oil production.

Claims

A waterproofing composition for treating a bottomhole formation zone containing an oil-soluble surfactant, a gelling agent and a hydrocarbon, characterized in that it contains a copolymer of ethylene and vinyl acetate as an oil-soluble surfactant, and the Orites spent oil is used as a gelling agent in the following ratio components, wt.%:

ethylene vinyl acetate copolymer 0.05-10.0 used oil Orites 0.25-50.0 hydrocarbon rest