RU2652409C1 - Acid composition for processing the surface zone of carbonate formation - Google Patents
Acid composition for processing the surface zone of carbonate formation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652409C1 RU2652409C1 RU2017126347A RU2017126347A RU2652409C1 RU 2652409 C1 RU2652409 C1 RU 2652409C1 RU 2017126347 A RU2017126347 A RU 2017126347A RU 2017126347 A RU2017126347 A RU 2017126347A RU 2652409 C1 RU2652409 C1 RU 2652409C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- water
- composition
- formation
- acid composition
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 239000002253 acid Substances 0.000 title abstract description 43
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title abstract description 19
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- -1 alkyl dimethylbenzylammonium chloride Chemical compound 0.000 claims abstract description 14
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 claims abstract description 11
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 11
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 abstract description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 abstract 2
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 33
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 244000309464 bull Species 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical class [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GEHMBYLTCISYNY-UHFFFAOYSA-N Ammonium sulfamate Chemical compound [NH4+].NS([O-])(=O)=O GEHMBYLTCISYNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKADPXVIOXHVKN-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxyphenylpyruvic acid Chemical compound OC(=O)C(=O)CC1=CC=C(O)C=C1 KKADPXVIOXHVKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical class [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical class [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFRUBEOIWWEFOL-UHFFFAOYSA-N [N].[S] Chemical compound [N].[S] PFRUBEOIWWEFOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- HDFRDWFLWVCOGP-UHFFFAOYSA-N carbonothioic O,S-acid Chemical compound OC(S)=O HDFRDWFLWVCOGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940106681 chloroacetic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000008398 formation water Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Chemical class 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910021646 siderite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
- C09K8/72—Eroding chemicals, e.g. acids
- C09K8/74—Eroding chemicals, e.g. acids combined with additives added for specific purposes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при кислотной обработке призабойной зоны карбонатного пласта.The invention relates to the oil industry and can be used in acid treatment of the bottom-hole zone of a carbonate formation.
Для интенсификации притока нефти из карбонатных коллекторов наиболее часто применяют кислотные обработки с использованием составов на основе соляной кислоты с различными добавками ингибиторов коррозии и поверхностно-активных веществ (ПАВ).To intensify the influx of oil from carbonate reservoirs, acid treatments are most often used using compositions based on hydrochloric acid with various additives of corrosion inhibitors and surfactants.
Недостатками солянокислотных составов являются высокая коррозионная активность по отношению к промысловому оборудованию, малая глубина проникновения кислотного состава в пласт из-за высокой скорости реагирования с породами продуктивного пласта, а также опасность кольматации призабойной зоны пласта вследствие вторичного осадкообразования.The disadvantages of hydrochloric acid compositions are the high corrosion activity in relation to field equipment, the small penetration depth of the acid composition into the formation due to the high reaction rate with the rocks of the reservoir, as well as the risk of mudding of the bottomhole formation zone due to secondary sedimentation.
Известны кислотные составы для обработки фильтровой части скважин и призабойной зоны пласта (варианты) (Патент RU №2319724, МПК С09К 8/52, опубл. 20.11.2008 г., Бюл. №8), содержащие, мас.% по первому варианту: лимонную кислоту - 10,0-20,0, полиэтиленоксид-4000 - 2,4-7,0, воду - остальное. По второму варианту: лимонную кислоту - 10,0-20,0, полиэтиленоксид-4000 - 2,4-7,0, поливиниловый спирт марки 18/11 - 1,4, воду - остальное. По третьему варианту: лимонную кислоту - 30,0-40,0, полиэтиленоксид-4000 - 54-63, поливиниловый спирт марки 18/11 - 6,0-7,0, воду - остальное.Known acid compositions for processing the filter part of the wells and the bottomhole formation zone (options) (Patent RU No. 2319724, IPC S09K 8/52, published on November 20, 2008, Bull. No. 8), containing, wt.% According to the first embodiment: citric acid - 10.0-20.0, polyethylene oxide-4000 - 2.4-7.0, water - the rest. According to the second option: citric acid - 10.0-20.0, polyethylene oxide-4000 - 2.4-7.0, polyvinyl alcohol grade 18/11 - 1.4, water - the rest. According to the third option: citric acid - 30.0-40.0, polyethylene oxide-4000 - 54-63, polyvinyl alcohol grade 18/11 - 6.0-7.0, water - the rest.
Недостатком данных составов является недостаточная эффективность из-за низкой скорости растворения кольматирующих элементов в призабойной зоне пласта с невысокой пластовой температурой.The disadvantage of these compositions is the lack of efficiency due to the low dissolution rate of the clogging elements in the bottomhole formation zone with a low formation temperature.
Известен состав для кислотной обработки призабойной зоны карбонатного пласта (Патент RU №2347799, МПК С09К 8/74, опубл. 27.02.2009 г., Бюл. №6), включающий, об.%: легкую нефть - 78-82, 15%-ный водный раствор сульфаминовой кислоты - 17,92-21,9, ПАВ АФБ-9-12 - 0,07-0,1.A known composition for the acid treatment of the bottom-hole zone of a carbonate formation (Patent RU No. 2347799, IPC S09K 8/74, published on February 27, 2009, Bull. No. 6), comprising, vol.%: Light oil - 78-82, 15% aqueous solution of sulfamic acid - 17.92-21.9, surfactant AFB-9-12 - 0.07-0.1.
Недостатком известного состава является образование водонефтяных эмульсий в призабойной зоне пласта, приводящее к ухудшению проницаемости призабойной зоны пласта и, как следствие, снижению продуктивности добывающих скважин.A disadvantage of the known composition is the formation of oil-water emulsions in the bottomhole formation zone, leading to a deterioration in the permeability of the bottomhole formation zone and, as a result, a decrease in the productivity of production wells.
Известен кислотный состав, используемый в способе обработки призабойной зоны скважины (Патент RU №2467164, МПК Е21В 43/27, опубл. 20.11.2012 г., Бюл. №32), содержащий мас.%: галоидоводородную кислоту - 0,5-5,0, уксусную, или лимонную, или борную, или муравьиную, или хлоруксусную кислоту, или алкилбензосульфокислоту - 8,0-85,0, поверхностно-активное вещество (ПАВ) - 0,2-5,0, комплексообразователь - 0,1-1,0, воду - остальное.Known acid composition used in the method of processing the bottom-hole zone of the well (Patent RU No. 2467164, IPC ЕВВ 43/27, published on November 20, 2012, Bull. No. 32), containing wt.%: Hydrohalic acid - 0.5-5 , 0, acetic, or citric, or boric, or formic, or chloroacetic acid, or alkyl benzosulfonic acid - 8.0-85.0, surfactant - 0.2-5.0, complexing agent - 0.1 -1.0, water - the rest.
Недостатками кислотного состава являются низкая эффективность вследствие преждевременного прорыва пластовой воды из-за высокой скорости реагирования кислотного состава с породой пласта, недостаточная глубина проникновения кислотного состава в пласт.The disadvantages of the acid composition are low efficiency due to premature breakthrough of formation water due to the high rate of reaction of the acid composition with the formation rock, insufficient penetration of the acid composition into the formation.
Известен кислотный состав, используемый в способе удаления кольматирующих образований из призабойной зоны пласта после первичного вскрытия для восстановления фильтрационно-емкостных свойств коллектора (Патент RU №2540767, МПК С09К 8/74, опубл. 10.02.2015 г., Бюл. №4), содержащий мас.%: перекисное соединение - 0,5-3,0, сульфаминовую кислоту - 5,0-10,0, неионогенное ПАВ (НПАВ) - 0,0005-0,02, минерализованную воду - остальное.Known acid composition used in the method of removing colmatating formations from the bottomhole formation zone after the initial opening to restore the reservoir properties of the reservoir (Patent RU No. 2540767, IPC S09K 8/74, publ. 02/10/2015, Bull. No. 4), containing wt.%: peroxide compound - 0.5-3.0, sulfamic acid - 5.0-10.0, nonionic surfactant (nonionic surfactant) - 0.0005-0.02, mineralized water - the rest.
Недостатками данного состава являются низкая эффективность интенсификации притока вследствие кольматации призабойной зоны пласта продуктами реакции перекисных соединений с пластовыми флюидами, низкая проникающая способность кислотного состава из-за высокого межфазного натяжения на границе с нефтью.The disadvantages of this composition are the low efficiency of stimulation of the inflow due to mudding of the bottomhole formation zone by reaction products of peroxide compounds with formation fluids, low penetrating ability of the acid composition due to the high interfacial tension at the oil interface.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является кислотный состав для обработки призабойной зоны пласта (варианты) (Патент RU №2611796, МПК С09К 8/78, опубл. 01.03.2017 г., Бюл. №7), содержащий мас.% : сульфаминовую кислоту - 5,0-15,0, ПАВ - 0,05-1,5, стабилизатор железа - уксуснокислый аммоний - 1,0-6,0 и воду - остальное.The closest in technical essence and the achieved effect is the acid composition for treating the bottomhole formation zone (options) (Patent RU No. 2611796, IPC S09K 8/78, published 01.03.2017, Bull. No. 7), containing wt.%: sulfamic acid - 5.0-15.0, surfactant - 0.05-1.5, iron stabilizer - ammonium acetate - 1.0-6.0 and water - the rest.
Недостатками состава являются низкая эффективность проведения кислотной обработки карбонатного пласта из-за высокой коррозионной активности по отношению к промысловому оборудованию, выполненному из стали, а также низкая растворяющая способность кислотного состава по отношению к карбонатному пласту.The disadvantages of the composition are the low efficiency of the acid treatment of the carbonate formation due to the high corrosion activity in relation to field equipment made of steel, as well as the low dissolving ability of the acid composition in relation to the carbonate formation.
Техническими задачами предложения являются повышение эффективности кислотной обработки карбонатного пласта за счет снижения коррозионной активности по отношению к промысловому оборудованию, выполненному из стали, и повышение растворяющей способности кислотного состава по отношению к карбонатному пласту.The technical objectives of the proposal are to increase the efficiency of acid treatment of the carbonate formation by reducing corrosion activity in relation to field equipment made of steel, and to increase the dissolving ability of the acid composition in relation to the carbonate formation.
Технические задачи решаются применением кислотного состава для обработки призабойной зоны карбонатного пласта, включающего сульфаминовую кислоту, поверхностно-активное вещество - ПАВ, уксуснокислый аммоний и воду.Technical problems are solved by using an acid composition to treat the bottom-hole zone of a carbonate formation, including sulfamic acid, a surfactant, a surfactant, ammonium acetate and water.
Новым является то, что кислотный состав для обработки призабойной зоны карбонатного пласта дополнительно содержит уксусную кислоту и ингибитор коррозии при следующем соотношении компонентов, мас.%:New is that the acid composition for treating the bottom-hole zone of the carbonate formation additionally contains acetic acid and a corrosion inhibitor in the following ratio of components, wt.%:
в качестве ПАВ используют оксиэтилированный алкилфенол или водно-спиртовой раствор неионогенных ПАВ (моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля 90 мас.% и алкилдиметилбензиламмоний хлорид 10 мас. %), в качестве ингибитора коррозии - карбамид, или тиомочевину, или смесь карбамида и тиомочевины в массовом соотношении 1:1, или нейтинг.as surfactants, use an ethoxylated alkyl phenol or a water-alcohol solution of nonionic surfactants (monoalkylphenyl ether of
Сульфаминовая кислота является кислотой средней силы с молекулярной массой 97,1 и по внешнему виду представляет собой хорошо растворимые белые негигроскопические кристаллы без запаха. Сульфаминовая кислота по сравнению с сильными кислотами, например соляной кислотой, обладает низкой коррозионной активностью, а также низкой скоростью растворения карбонатной породы.Sulfamic acid is an acid of medium strength with a molecular weight of 97.1 and in appearance is a well-soluble, odorless white non-hygroscopic crystals. Sulfamic acid in comparison with strong acids, for example hydrochloric acid, has a low corrosivity, as well as a low dissolution rate of carbonate rock.
Растворение карбонатов в сульфаминовой кислоте идет в соответствии с уравнениями реакции (1), (2):The dissolution of carbonates in sulfamic acid is in accordance with reaction equations (1), (2):
Соли кальция, магния, полученные при взаимодействии породы с сульфаминовой кислотой, легко растворимы в воде, что исключает образование вторичных осадков.Salts of calcium and magnesium obtained by the interaction of the rock with sulfamic acid are readily soluble in water, which eliminates the formation of secondary precipitation.
В качестве ПАВ используют оксиэтилированный алкилфенол со степенью оксиэтилирования в диапазоне 6-12 или комплексный ПАВ - водно-спиртовой раствор неионогенных ПАВ (моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля 90 мас.% и алкилдиметилбензиламмоний хлорид 10 мас.%) с температурой застывания минус 40°С.As surfactants, use is made of ethoxylated alkyl phenol with a degree of hydroxyethylation in the range of 6-12 or a complex surfactant — a water-alcohol solution of nonionic surfactants (polyethylene
Содержание ПАВ в кислотном составе обеспечивает снижение поверхностного и межфазного натяжения на границе с нефтью, что позволяет легко извлекать отреагировавший кислотный состав после обработки, снижение скорости реакции кислотного состава с породой, что увеличивает проникающую способность кислотного состава в пласт и, как следствие, повышает эффективность кислотной обработки призабойной зоны пласта, а также снижение коррозионной активности кислотного состава по отношению к стали. Молекулы ПАВ при контакте состава с поверхностью гидрофобной карбонатной породы, адсорбируясь на ней, изменяют характер смачиваемости породы, что позволяет кислотному составу глубже проникать в нефтенасыщенные участки призабойной зоны.The surfactant content in the acidic composition reduces surface and interfacial tension at the interface with the oil, which makes it possible to easily recover the reacted acidic composition after treatment, and the reaction rate of the acidic composition with the rock is reduced, which increases the penetrating ability of the acidic composition in the formation and, as a result, increases the efficiency of acidic treatment of the bottomhole formation zone, as well as a decrease in the corrosion activity of the acid composition with respect to steel. Surfactant molecules upon contact of the composition with the surface of a hydrophobic carbonate rock, adsorbing on it, change the nature of the wettability of the rock, which allows the acid composition to penetrate deeper into the oil-saturated areas of the bottomhole zone.
При взаимодействии кислотного состава с металлическими частями промыслового оборудования, а также при растворении сидерита, который встречается в составе карбонатных пород, происходит попадание соединений трехвалентного железа в раствор, которые при нейтрализации кислоты (изменении рН среды) могут выпадать в осадок в виде геля гидроксида железа в призабойной зоне пласта, вызывая вторичную кольматацию. Для снижения рисков выпадения соединений железа используют уксуснокислый аммоний.In the interaction of the acid composition with the metal parts of the field equipment, as well as in the dissolution of siderite, which is found in carbonate rocks, ferric iron compounds enter the solution, which upon neutralization of the acid (changing the pH of the medium) may precipitate in the form of an iron hydroxide gel in bottom-hole formation zone, causing secondary mudding. To reduce the risk of precipitation of iron compounds, ammonium acetate is used.
Уксуснокислый аммоний является аммонийной солью органической кислоты, по внешнему виду представляет собой белые кристаллы, хорошо растворяется в пресной воде. Уксуснокислый аммоний служит стабилизатором ионов трехвалентного железа и замедлителем скорости реакции кислоты с карбонатной породой за счет взаимодействия с сульфаминовой кислотой по реакции (3) с образованием уксусной кислоты и сульфамата аммония. Сульфамат аммония постепенно гидролизуется по реакции (4) с образованием сульфаминовой кислоты, что обеспечивает медленную регенерацию кислоты в пласте:Ammonium acetate is an ammonium salt of an organic acid, in appearance it is white crystals, it dissolves well in fresh water. Ammonium acetate serves as a stabilizer of ferric ions and a moderator of the reaction rate of acid with carbonate rock due to interaction with sulfamic acid according to reaction (3) with the formation of acetic acid and ammonium sulfamate. Ammonium sulfamate is gradually hydrolyzed by reaction (4) with the formation of sulfamic acid, which ensures slow regeneration of acid in the formation:
Уксусная кислота представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом. Содержание уксусной кислоты в кислотном составе способствует повышению растворяющей способности кислотного состава по отношению к карбонатной породе. Растворение карбонатов в уксусной кислоте происходит в соответствии с уравнениями реакции (5), (6):Acetic acid is a colorless liquid with a pungent odor. The content of acetic acid in the acid composition contributes to an increase in the dissolving ability of the acid composition with respect to the carbonate rock. The dissolution of carbonates in acetic acid occurs in accordance with reaction equations (5), (6):
Дополнительно уксусная кислота является стабилизатором ионов трехвалентного железа, что позволяет решить проблему техногенной кольматации призабойной зоны пласта. Уксусная кислота препятствует образованию нерастворимого осадка трехвалентного железа, образуя хорошо растворимую и слабодиссоциирующую соль - ацетат трехвалентного железа (7):Additionally, acetic acid is a stabilizer of ferric iron ions, which allows to solve the problem of technogenic mudding of the bottomhole formation zone. Acetic acid prevents the formation of an insoluble precipitate of ferric iron, forming a highly soluble and slightly dissociating salt - ferric acetate (7):
Одной из важнейших проблем при кислотных обработках является высокая коррозионная активность кислотного состава по отношению к стали. Для снижения коррозионной активности кислотный состав содержит ингибитор коррозии, в качестве которого используют карбамид, или тиомочевину, или смесь карбамида и тиомочевины в массовом соотношении 1:1, или нейтинг.One of the most important problems in acid treatments is the high corrosivity of the acid composition with respect to steel. To reduce corrosion activity, the acid composition contains a corrosion inhibitor, which is used as urea, or thiourea, or a mixture of urea and thiourea in a mass ratio of 1: 1, or niting.
Карбамид является диамидом угольной кислоты и по внешнему виду представляет собой белые кристаллы, растворимые в полярных растворителях (воде, этаноле, жидком аммиаке).Urea is a carbonic acid diamide and in appearance it is white crystals soluble in polar solvents (water, ethanol, liquid ammonia).
Тиомочевина является диамидом тиоугольной кислоты и по внешнему виду представляет собой белые кристаллы, умеренно растворимые в воде.Thiourea is a diamide of thiocarbonic acid and in appearance it is white crystals, moderately soluble in water.
Нейтинг является композиционной смесью азото- и серосодержащих органических соединений с неорганическими солями, по внешнему виду представляет собой порошок белого или серого цвета с насыпной плотностью 1,3-1,5 г/см3.Nating is a composite mixture of nitrogen- and sulfur-containing organic compounds with inorganic salts, in appearance it is a white or gray powder with a bulk density of 1.3-1.5 g / cm 3 .
Кислотный состав представляет собой гомогенную систему, которая обладает низкой коррозионной активностью, высокой растворяющей способностью, замедленной скоростью реакции с породой, уменьшает количество кольматирующих элементов, обеспечивает снижение межфазного натяжения на границе с нефтью.The acid composition is a homogeneous system that has low corrosivity, high dissolving power, a slowed reaction rate with the rock, reduces the number of clogging elements, and reduces interfacial tension at the border with oil.
Для приготовления кислотного состава используется вода с минерализацией не более 1 г/дм3.To prepare the acid composition, water is used with a salinity of not more than 1 g / dm 3 .
Кислотный состав готовится следующим образом.The acid composition is prepared as follows.
Сульфаминовая кислота, ПАВ, уксуснокислый аммоний, уксусная кислота, ингибитор коррозии дозируются в товарной форме при перемешивании в воду с использованием механической мешалки.Sulfamic acid, surfactant, ammonium acetate, acetic acid, corrosion inhibitor are dosed in a commodity form with stirring in water using a mechanical stirrer.
Пример конкретного выполнения в лабораторных условиях:An example of a specific implementation in the laboratory:
Для приготовления состава при следующем соотношении компонентов, мас.%:To prepare the composition in the following ratio of components, wt.%:
к 93,85 г воды при перемешивании последовательно добавляют 5 г сульфаминовой кислоты, 0,05 г ПАВ, 1 г уксусной кислоты и 0,1 г карбамида и перемешивают до полного растворения компонентов (пример 1, табл. 1).5 g of sulfamic acid, 0.05 g of surfactant, 1 g of acetic acid and 0.1 g of urea are successively added to 93.85 g of water with stirring and mixed until the components are completely dissolved (Example 1, Table 1).
Аналогичным образом готовят и другие кислотные составы, варьируя компоненты и их содержание (см. табл. 1).Other acid compositions are prepared in a similar manner, varying the components and their content (see table. 1).
Эффективность действия кислотного состава достигается повышением растворяющей способности кислотного состава за счет добавления уксусной кислоты. На фигуре показана зависимость растворяющей способности состава, выраженная в массе карбоната кальция, который способен растворить 1 м3 состава, от массовой доли уксусной кислоты.The effectiveness of the acid composition is achieved by increasing the solubility of the acid composition by adding acetic acid. The figure shows the dependence of the solvent capacity of the composition, expressed in the mass of calcium carbonate, which is able to dissolve 1 m 3 of the composition, on the mass fraction of acetic acid.
В лабораторных условиях оценивали коррозионную активность кислотного состава по отношению к стали по величине скорости коррозии металлических пластинок, выраженной в потере массы образца пластинки на единицу площади поверхности пластинки.In laboratory conditions, the corrosion activity of the acid composition with respect to steel was evaluated by the rate of corrosion of metal plates, expressed as the loss of mass of the sample plate per unit surface area of the plate.
Перед началом испытаний по определению коррозионной активности проводилась подготовка стальных пластин. Для этого стальные пластины прямоугольной формы, изготовленные из стали Ст3, очищали наждачной бумагой до полного удаления окисленных участков поверхности пластин. С помощью штангенциркуля измеряли геометрические параметры пластин и высчитывали суммарную площадь поверхности. Затем пластины последовательно промывали проточной водой, спиртом и ацетоном и сушили на открытом воздухе в течение нескольких минут. Определяли массу пластин с точностью до четвертого знака.Before starting the tests to determine the corrosion activity, preparation of steel plates was carried out. For this, rectangular steel plates made of St3 steel were cleaned with sandpaper until the oxidized sections of the surface of the plates were completely removed. Using a caliper, the geometric parameters of the plates were measured and the total surface area was calculated. Then the plates were washed successively with running water, alcohol and acetone and dried in the open air for several minutes. The mass of the plates was determined to the fourth character.
Далее каждую пластину подвешивали на нити в стакане объемом 100 мл так, чтобы она не соприкасалась со стенками, погружая ее в испытуемый кислотный состав на глубину ниже уровня жидкости на 10 мм, и выдерживали в течение 24 ч.Next, each plate was suspended on a thread in a glass with a volume of 100 ml so that it did not come into contact with the walls, immersing it in a test acid composition to a depth below the liquid level by 10 mm and kept for 24 hours.
По истечении времени выдержки пластины извлекали из кислотного состава, тщательно промывали проточной водой, продукты коррозии при этом удаляли мягкой щеткой, затем пластины многократно промывали дистиллированной водой. Влага с поверхности пластин удалялась фильтровальной бумагой. Пластины сушили до постоянной массы с точностью до четвертого знака.After the exposure time, the plates were removed from the acid composition, washed thoroughly with running water, the corrosion products were removed with a soft brush, then the plates were washed many times with distilled water. Moisture was removed from the surface of the plates with filter paper. The plates were dried to constant weight accurate to the fourth digit.
Скорость коррозии вычисляли по формуле:The corrosion rate was calculated by the formula:
где V - скорость коррозии, г/м2⋅ч;where V is the corrosion rate, g / m 2 ⋅ h;
q - потеря массы пластинки от коррозии, г;q is the mass loss of the plate from corrosion, g;
S - площадь поверхности пластины, м2;S is the surface area of the plate, m 2 ;
t - время испытания, ч.t is the test time, h
Результаты исследования скорости коррозии кислотного состава представлены в таблице.The results of the study of the corrosion rate of the acid composition are presented in the table.
Из таблицы видно, что предлагаемые кислотные составы обладают существенно более низкой скоростью коррозии стали, следовательно, и коррозионной активностью по отношению к стали по сравнению с прототипом. Скорость коррозии предлагаемого состава ниже по сравнению с прототипом в 2-40 раз. Снижение концентрации компонентов приводит к снижению растворяющей способности кислотного состава. Увеличение концентрации компонентов в кислотных составах нецелесообразно вследствие незначительного повышения эффективности при удорожании приготовления состава.The table shows that the proposed acid compositions have a significantly lower rate of corrosion of steel, and therefore, corrosion activity in relation to steel in comparison with the prototype. The corrosion rate of the proposed composition is lower compared with the prototype 2-40 times. A decrease in the concentration of the components leads to a decrease in the solvent capacity of the acid composition. An increase in the concentration of components in acidic compositions is impractical due to a slight increase in efficiency when the cost of preparing the composition.
Таким образом, предлагаемый кислотный состав повышает эффективность проведения кислотной обработки за счет снижения коррозионной активности по отношению к промысловому оборудованию, выполненному из стали, а также повышает растворяющую способность кислотного состава по отношению к карбонатному пласту.Thus, the proposed acid composition increases the efficiency of the acid treatment by reducing corrosion activity in relation to field equipment made of steel, and also increases the dissolving ability of the acid composition in relation to the carbonate formation.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126347A RU2652409C1 (en) | 2017-07-21 | 2017-07-21 | Acid composition for processing the surface zone of carbonate formation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126347A RU2652409C1 (en) | 2017-07-21 | 2017-07-21 | Acid composition for processing the surface zone of carbonate formation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2652409C1 true RU2652409C1 (en) | 2018-04-26 |
Family
ID=62045563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017126347A RU2652409C1 (en) | 2017-07-21 | 2017-07-21 | Acid composition for processing the surface zone of carbonate formation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2652409C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689937C1 (en) * | 2018-07-05 | 2019-05-29 | Акционерное общество "Химеко-Ганг" | Dry acid composition for acid treatment of carbonate and terrigenous reservoirs and method of its use |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005028589A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-31 | Nalco Energy Services, L.P. | Method and composition for recovering hydrocarbon fluids from a subterranean reservoir |
| RU2283952C2 (en) * | 2004-08-02 | 2006-09-20 | ЗАО "Химеко-ГАНГ" | Method for mudding formation removing from bottomhole zone of terrigenous formation |
| RU2337126C2 (en) * | 2006-10-10 | 2008-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Дельта-пром" | Acidic composition for terrigenous reservoirs treatment and scale elimination (versions) |
| RU2495075C1 (en) * | 2012-04-18 | 2013-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Интехпромсервис" | Acidic composition for bottom-hole treatment of oil reservoir |
| RU2540767C1 (en) * | 2013-11-25 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Method for colmatage removal from bottomhole formation zone upon first opening to restore permeability and porosity of header |
-
2017
- 2017-07-21 RU RU2017126347A patent/RU2652409C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005028589A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-31 | Nalco Energy Services, L.P. | Method and composition for recovering hydrocarbon fluids from a subterranean reservoir |
| RU2283952C2 (en) * | 2004-08-02 | 2006-09-20 | ЗАО "Химеко-ГАНГ" | Method for mudding formation removing from bottomhole zone of terrigenous formation |
| RU2337126C2 (en) * | 2006-10-10 | 2008-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Дельта-пром" | Acidic composition for terrigenous reservoirs treatment and scale elimination (versions) |
| RU2495075C1 (en) * | 2012-04-18 | 2013-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Интехпромсервис" | Acidic composition for bottom-hole treatment of oil reservoir |
| RU2540767C1 (en) * | 2013-11-25 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Method for colmatage removal from bottomhole formation zone upon first opening to restore permeability and porosity of header |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689937C1 (en) * | 2018-07-05 | 2019-05-29 | Акционерное общество "Химеко-Ганг" | Dry acid composition for acid treatment of carbonate and terrigenous reservoirs and method of its use |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11168244B2 (en) | Compositions for enhanced oil recovery | |
| RU2689937C1 (en) | Dry acid composition for acid treatment of carbonate and terrigenous reservoirs and method of its use | |
| RU2616923C1 (en) | Acid composition for treatment of terrigenous reservoir bottomhole formation zone with high carbonateness | |
| RU2652409C1 (en) | Acid composition for processing the surface zone of carbonate formation | |
| RU2494245C1 (en) | Treatment method of bottom-hole formation zone | |
| RU2641044C1 (en) | Acidising composition for bottomhole formation zone | |
| RU2386803C1 (en) | Method of acidising of holebottom area treatment of terrigenous collector | |
| RU2611796C1 (en) | Acid composition for treatment of bottomhole formation zone (versions) | |
| RU2614994C1 (en) | Composition for acid treatment of bottom-hole terrigenous formation zone | |
| EA007769B1 (en) | Dry-acidic compositions for treating terrigenous reservoirs and de-argilization of well bottom zone | |
| RU2388786C2 (en) | Composition for acid treatment of bottom-hole zone of low-permeable terrigenous bed | |
| RU2688992C1 (en) | Composition for removal of deposits of inorganic salts in well (versions) | |
| RU2723768C1 (en) | Acidic composition for treatment of formation bottom-hole zone | |
| RU2744224C1 (en) | Weighted liquid without a solid phase for killing oil and gas wells | |
| RU2679029C1 (en) | Composition for acid treatment of near-wellbore zone of reservoir (options) | |
| RU2628355C1 (en) | Stimulator of oil-bearing formation productivity | |
| RU2272127C1 (en) | Method for mudding formation removing from bottomhole terrigenous formation area | |
| RU2656293C1 (en) | Acid composition for treatment of bottomhole formation zone | |
| RU2752461C1 (en) | Dry acid composition for acid treatment of collectors | |
| RU2257467C1 (en) | Solid base of composition for acid treatment of critical area of formation | |
| RU2601887C1 (en) | Composition for acid treatment of bottomhole formation zone | |
| RU2744899C1 (en) | Acid composition for treatment of terrigenous reservoirs (versions) | |
| RU2731302C1 (en) | Composition for treatment of bottom-hole zone of carbonate reservoir | |
| RU2120030C1 (en) | Method of action on face zone of oil pool or on oil pool | |
| RU2766183C1 (en) | Acid composition for treatment of bottomhole formation zone |