RU2772651C1 - Способ повышения нефтеотдачи пластов - Google Patents

Способ повышения нефтеотдачи пластов Download PDF

Info

Publication number
RU2772651C1
RU2772651C1 RU2021115026A RU2021115026A RU2772651C1 RU 2772651 C1 RU2772651 C1 RU 2772651C1 RU 2021115026 A RU2021115026 A RU 2021115026A RU 2021115026 A RU2021115026 A RU 2021115026A RU 2772651 C1 RU2772651 C1 RU 2772651C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
aluminum
basicity
urea
water
Prior art date
Application number
RU2021115026A
Other languages
English (en)
Inventor
Любовь Константиновна Алтунина
Владимир Александрович Кувшинов
Любовь Анатольевна Стасьева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН)
Application granted granted Critical
Publication of RU2772651C1 publication Critical patent/RU2772651C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - образование геля внутри пласта с заданными физико-химическими характеристиками и временем образования геля. Способ повышения нефтеотдачи пластов с температурой ниже 70°С включает закачку в нефтяной пласт состава, содержащего оксихлорид алюминия с основностью 79-84%, при следующем соотношении компонентов состава, мас.%: указанный оксихлорид алюминия 3,5-17,6; карбамид 14,0-23,3; вода остальное. Закачиваемый состав дополнительно может содержать уротропин в количестве 1-2 мас.%. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 6 пр.

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам увеличения нефтеотдачи пластов с разной пластовой температурой или разрабатываемых тепловыми методами для коллекторов с различной проницаемостью, в том числе карбонатных пород, насыщенных высоковязкой нефтью, разрабатываемых в режиме заводнения или паротеплового воздействия.
Известны способы повышения нефтеотдачи пластов с использованием составов на основе нитрата или хлорида алюминия и карбамида (патенты №1654554, №2061856, №2467165), или на основе соли алюминия и карбамида с добавлением различных реагентов (патенты №2120544, №2185504, №2186956). Однако эти способы используют для пластов с высокой пластовой температурой - 70°С и выше или при тепловых методах воздействия на пласт. При низкой пластовой температуре время гелеобразования велико.
Известны способы для повышения нефтеотдачи пластов, использующие хлорид алюминия, карбамид, серную кислоту (патент №2143550), хлорид алюминия, хлорид цинка, карбамид, фосфорную кислоту и воду (патент №2196883). Эти способы можно использовать только при низкой пластовой температуре 20-60°С. При более высокой температуре гелеобразование происходит очень быстро.
Наиболее близким по технической сущности является способ повышения нефтеотдачи пластов, содержащий состав для его реализации, включающий карбамид 4.0-16.0% мас., алюминий хлористый или азотнокислый (в пересчете на безводный) 2.0-4.0% мас., уротропин 2.0-8.0% мас. и воду (патент №2066743). Этот способ обладает улучшенными фильтрационными характеристикам, однако, его можно использовать для пластов с пластовой температурой ниже 60°С. Недостатком является также низкая структурная устойчивость, что ограничивает область применения состава.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа увеличения нефтеотдачи пластов для широкого диапазона пластовой температуры: 20-90°С и выше при заводнении или при температуре 100-320°С при тепловых методах воздействия на пласт с неоднородными по проницаемости пластами, при этом выбор состава, обеспечивающего образование геля внутри пласта, зависит от температуры пласта.
Технический результат - образование геля внутри пласта с заданными физико-химическими характеристиками и временем образования геля.
Способ повышения нефтеотдачи пластов путем закачки в нефтяной пласт состава, включающего соль алюминия и карбамид, для пластов с температурой ниже 70° в качестве соли алюминия используют оксихлорид алюминия с основностью 79-84% при соотношении компонентов состава, мас.%: указанный оксихлорид алюминия - 11,0-17,6; карбамид - 14.0-23.3; вода - остальное. Закачиваемый состав дополнительно содержит уротропин в количестве 1-2 мас.%.
Закачка композиции в пласт может осуществляться через нагнетательные, паронагнетательные, пароциклические или добывающие скважины с использованием стандартного нефтепромыслового оборудования на нефтяных месторождениях с терригенными и карбонатными коллекторами.
Использовали следующие соли алюминия:
• (Алюминий хлористый 6-ти водный выпускается по ГОСТ 3759-75, представляет собой кристаллический порошок желтоватого цвета. Основность - 16.7%. Химическая формула - AlCl3⋅ 6H2O.
• (Полиоксихлорид алюминия Аква-Аурат 30 выпускается ОАО «АУРАТ» по ТУ 6-09-05-1456-96, представляет собой кристаллический порошок желтоватого цвета. Химическая формула - Al(ОН)aClb⋅nH2O, где а+b=3, при а≥1,3. Основность - 42%. Применяется для очистки питьевой воды, промышленных и бытовых сточных вод и др.
• (Гидроксохлористый алюминий РАС-10 выпускается по ТУ 20.13.62-005-57846047-2018, представляет собой жидкость желтого цвета. Основность - 6%.
• (Оксихлорид алюминия "Бриллиант-50" и "Бриллиант-18" выпускаются ООО "Ишимбайским специализированным химическим заводом катализаторов" по ТУ 2163-016-94262278-2010, представляют собой порошок белого или желтого цвета и жидкость желтоватого цвета. Основность - 81 и 84%. Химическая формула Al2(ОН)5Cl.
• (Оксихлорид алюминия "БОПАК-50" производится по ТУ 08.91.19.190-008-39928758-2017, представляет собой порошок белого цвета с основностью 79-81.
Карбамид выпускается по ГОСТ 2081-2010, представляет собой гранулы белого цвета, хорошо растворимые в воде. Химическая формула - CO(NH2)2.
Уротропин выпускается по ГОСТ 1381-73, представляет собой белое кристаллическое вещество. Химическая формула - C6H12N4.
При температуре пласта 70°С и выше или при тепловых методах воздействия на пласт в составе протекает гидролиз карбамида с образованием NH3 и CO2, в результате чего, увеличивается pH водной среды. При достижении определенного значения pH происходит образование геля гидроксида алюминия. В пластовых условиях гель способен снижать фазовую проницаемость породы пласта по жидкости, таким образом, регулировать фильтрационные потоки нефтяного месторождения с неоднородными по проницаемости пластами.
Добавление уротропина позволяет получать гели гидроксида алюминия в пластах с более низкой пластовой температурой. Уротропин увеличивает pH раствора в системе «соль алюминия - карбамид - вода» после термостатирования в области температуры 20-70°С до порогового значения 5-6 ед. pH, что приводит к образованию геля гидроксида алюминия.
Использование соли алюминия с основностью от 6 до 50% позволяет получить состав для реализации предлагаемого способа со значением водородного показателя раствора 2.8-3.6 ед. рН, фиг 1. Для оптимального времени гелеобразования эти составы можно использовать при высокой пластовой температуре 70°С и выше. Для более низкой температуры в состав необходимо добавлять уротропин до 4.0-6.0% мас. Использование солей алюминия с высокой основностью, 79-84%, позволяет получить состав со значением водородного показателя раствора 4.4-4.8 ед. pH, фиг. 1. Это дает возможность использовать неорганический гелеобразующий состав без уротропина или с добавлением уротропина 1.0-2.0% мас. для более низкой пластовой температуры.
В качестве показателей физико-химических свойств состава для реализации предлагаемого способа определяли плотность и динамическую вязкость при 20°С, водородный показатель pH, время гелеобразования при различных температурах от 20 до 90°С. Плотность растворов определяли пикнометрическим методом, вязкость - с помощью вибрационного вискозиметра «Реокинетика» с камертонным датчиком. Значения pH растворов получали потенциометрическим методом с применением стеклянного электрода с использованием микропроцессорного лабораторного рН-метра производства HANNA Instruments. Для определения времени гелеобразования растворы в количестве 30 мл помещали в воздушный термостат при температурах: 20-23 (комнатная), 40, 50, 60, 70, 80 и 90°С. Время гелеобразования определяли визуально. Для определения вязкости гелей, составы помещали в герметично закрывающиеся стальные ячейки и ставили для термостатирования при 80°С в воздушный термостат, предварительно определив время гелеобразования растворов при этой температуре. Через 2-8 часов ячейки вынимали, охлаждали до комнатной температуры 20-23°С и определяли значения динамической вязкости полученных гелей. Вязкость определяли вибрационным методом.
Кроме вязкости, определяли упругость полученных гелей. Для определения модуля упругости гелей для реализации предлагаемого способа растворы состава в количестве 75 мл помещали в стеклянную ячейку и ставили для термостатирования при 80°С в воздушный термостат. После образования геля проводили измерения. Модуль упругости рассчитывали как тангенс угла наклона начального линейного участка зависимости напряжения сжатия от величины деформации, для которого соблюдается закон Гука.
Физико-химические свойства составов для реализации предлагаемого способа, растворов предлагаемого состава с использованием солей алюминия с различной основностью и полученных из них гелей приведены в таблице. Значения времени гелеобразования составов для реализации предлагаемого способа при различных температурах в зависимости от основности солей алюминия и концентрации уротропина приведены на фиг. 2 и 3.
Приводим примеры конкретных составов для реализации предлагаемого способа.
Пример 1. К 728.0 г пресной воды добавляют 72.0 гр. алюминия хлористого 6-ти водного (AlCl3⋅6H2O) с основностью 16.7%, 140.0 г карбамида и 60.0 г уротропина. После тщательного перемешивания получают 1000.0 г состава, содержащего 4.0% мас. AlCl3, 14.0% мас. карбамида, 6.0% мас. уротропина и 76.0% мас. воды. Результаты исследований физико-химических свойств состава приведены в таблице.
Пример 2. 88.0 г оксихлорида алюминия "Бриллиант-18" с основностью 84%, 140.0 г карбамида и 20.0 г уротропина добавляют к 752.0 г воды. После тщательного перемешивания получают 1000.0 г состава, содержащего 8.8% мас. оксихлорида алюминия "Бриллиант-18, 14.0% мас. карбамида, 2.0% мас. уротропина и 75.2% мас. воды. Результаты исследований физико-химических свойств состава приведены в таблице.
Пример 3. К 657.0 гр воды добавляют 70.0 г оксихлорида алюминия "Бриллиант-50" с основностью 81%, 233.0 г карбамида и 10.0 г уротропина. После тщательного перемешивания получают 1000.0 гр состава, содержащего 7.0% мас. оксихлорида алюминия "Бриллиант-50", 23.3% мас. карбамида, 1.0% мас. уротропина и 65.7% мас. воды. Результаты исследований приведены в таблице.
Пример 4. 70.0 г оксихлорида алюминия "БОПАК-50"с основностью 84% и 233.0 г карбамида добавляют к 697.0 г воды. После тщательного перемешивания получают 1000.0 г состава, содержащего 7.0% мас. оксихлорида алюминия "БОПАК-50", 23.3% мас. карбамида и 69.7% мас. воды. Результаты исследований физико-химических свойств состава приведены в таблице.
Пример 5. К 760.0 г воды добавляют 60.0 г полиоксихлорида алюминия Аква-Аурат 30 с основностью 42%, 140.0 г карбамида и 40.0 г уротропина. После тщательного перемешивания получают 1000.0 г состава, содержащего 6.0% мас. полиоксихлорида алюминия Аква-Аурат 30, 14.0% мас. карбамида, 4.0% мас. уротропина и 76.0% мас. воды. Результаты исследований приведены в таблице.
Пример 6. 176.0 г гидроксохлористого алюминия РАС-10 с основностью 6%, 140.0 г карбамида и 30.0 г уротропина добавляют к 654.0 г воды. После тщательного перемешивания получают 1000.0 г состава, содержащего 17.6% мас. гидроксохлористого алюминия РАС-10, 14.0% мас. карбамида, 4.0% мас. уротропина и 65.4% мас. воды. Результаты исследований физико-химических свойств состава приведены в таблице.
Таким образом, способ повышения нефтеотдачи пластов с использованием солей алюминия с различной основностью позволяет регулировать время гелеобразования составов для реализации предлагаемого способа при разных температурах: изменяя основность соли алюминия, можно как снижать, так и увеличивать время гелеобразования состава при заданной температуре. Предлагаемый способ применим в широком интервале температур 20-320°С, на нефтяных месторождениях с терригенными и карбонатными коллекторами, в различных геолого-физических условиях и на разных стадиях разработки месторождений, в частности, в условиях пермо-карбоновой залежи высоковязкой нефти Усинского месторождения.
Figure 00000001

Claims (3)

1. Способ повышения нефтеотдачи пластов путем закачки в нефтяной пласт состава, включающего соль алюминия и карбамид, отличающийся тем, что для пластов с температурой ниже 70°С в качестве соли алюминия используют оксихлорид алюминия с основностью 79-84% при соотношении компонентов состава, мас.%:
указанный оксихлорид алюминия 3,5-17,6 карбамид 14,0-23,3 вода остальное
2. Способ по п. 1, в котором закачиваемый состав дополнительно содержит уротропин в количестве 1-2 мас.%.
RU2021115026A 2021-05-25 Способ повышения нефтеотдачи пластов RU2772651C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2772651C1 true RU2772651C1 (ru) 2022-05-23

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1654554A1 (ru) * 1989-01-09 1991-06-07 Институт химии нефти СО АН СССР Состав дл повышени нефтеотдачи
RU2066743C1 (ru) * 1993-02-08 1996-09-20 Институт химии нефти СО РАН Состав для повышения нефтеотдачи пластов
US20080035344A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-14 Nadir Odeh Delayed polyacrylamide-co-aluminum hydroxyl chloride gel
RU2382174C1 (ru) * 2008-06-04 2010-02-20 Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук Способ изоляции зон поглощения в скважине
RU2410406C1 (ru) * 2009-12-09 2011-01-27 Учреждение Российской академии наук Институт химии нефти Сибирского отделения РАН (ИХН СО РАН) Состав для повышения нефтеотдачи пластов и способ его приготовления
RU2013107876A (ru) * 2013-02-21 2014-08-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) Способ разработки залежей вязких нефтей с низкой пластовой температурой
RU2577556C1 (ru) * 2015-03-11 2016-03-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) Состав для повышения нефтеотдачи пластов и способ его приготовления

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1654554A1 (ru) * 1989-01-09 1991-06-07 Институт химии нефти СО АН СССР Состав дл повышени нефтеотдачи
RU2066743C1 (ru) * 1993-02-08 1996-09-20 Институт химии нефти СО РАН Состав для повышения нефтеотдачи пластов
US20080035344A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-14 Nadir Odeh Delayed polyacrylamide-co-aluminum hydroxyl chloride gel
RU2382174C1 (ru) * 2008-06-04 2010-02-20 Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук Способ изоляции зон поглощения в скважине
RU2410406C1 (ru) * 2009-12-09 2011-01-27 Учреждение Российской академии наук Институт химии нефти Сибирского отделения РАН (ИХН СО РАН) Состав для повышения нефтеотдачи пластов и способ его приготовления
RU2013107876A (ru) * 2013-02-21 2014-08-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) Способ разработки залежей вязких нефтей с низкой пластовой температурой
RU2577556C1 (ru) * 2015-03-11 2016-03-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) Состав для повышения нефтеотдачи пластов и способ его приготовления

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1145536A (en) Surfactant oil recovery process usable in high temperature formations
US4266610A (en) Sulfonate-cosurfactant mixtures for use in hard brines during oil recovery operations
RU2602262C1 (ru) Термостойкий катионный буровой раствор
RU2772651C1 (ru) Способ повышения нефтеотдачи пластов
CA1221792A (en) Terpolymers for use as high temperature fluid loss additive and rheology stabilizer for high pressure, high temperature oil well drilling fluids
RU2066743C1 (ru) Состав для повышения нефтеотдачи пластов
EP0447967B1 (en) Gelation of acrylamide-containing polymers with furfuryl alcohol and water dispersible aldehydes
US4665987A (en) Prepartially crosslinked gel for retarding fluid flow
RU2689937C1 (ru) Сухокислотный состав для кислотной обработки карбонатных и терригенных коллекторов и способ его применения
RU2577556C1 (ru) Состав для повышения нефтеотдачи пластов и способ его приготовления
RU2597593C1 (ru) Способ выравнивания профиля приемистости нагнетательных и ограничения водопритока в добывающих скважинах
US10759985B2 (en) High density aqueous well fluids
Davis et al. VAPOR PRESSURE OF LITHIUM NITRATE: AMMONIA SYSTEM.
Tagaki et al. The syntheses and hydrolyses of p-substituted phenyl phosphosulfates
US4555558A (en) Terpolymers of 2-acrylamido-2-methylpropane-sulfonic acid, sodium salt (AMPS), N,N-dimethylacrylamide, and acrylonitrile
RU2733350C1 (ru) Состав для увеличения нефтеотдачи пластов
RU2652409C1 (ru) Кислотный состав для обработки призабойной зоны карбонатного пласта
RU2148149C1 (ru) Состав для ограничения водопритоков в скважину
RU2715407C1 (ru) Состав для интенсификации разработки низкопродуктивных залежей высоковязкой нефти с карбонатным коллектором
RU2820437C1 (ru) Состав для изоляции водопритока к добывающим нефтяным скважинам
RU2182963C1 (ru) Кислотный состав для обработки терригенных коллекторов
RU2327726C2 (ru) Малоглинистый буровой раствор
RU2094606C1 (ru) Состав для изоляции высокопроницаемых интервалов пласта
RU2143550C1 (ru) Состав для повышения нефтеотдачи
US4608182A (en) Vinyl sulfonate amide copolymer and terpolymer combinations for control of filtration in water-based drilling fluids at high temperature