RU2797224C1 - Химико-технологический состав с регулируемой вязкостью для выравнивания профиля приемистости в скважинах поддержания пластового давления и создания вязкоупругих экранов в продуктивном пласте - Google Patents
Химико-технологический состав с регулируемой вязкостью для выравнивания профиля приемистости в скважинах поддержания пластового давления и создания вязкоупругих экранов в продуктивном пласте Download PDFInfo
- Publication number
- RU2797224C1 RU2797224C1 RU2022120160A RU2022120160A RU2797224C1 RU 2797224 C1 RU2797224 C1 RU 2797224C1 RU 2022120160 A RU2022120160 A RU 2022120160A RU 2022120160 A RU2022120160 A RU 2022120160A RU 2797224 C1 RU2797224 C1 RU 2797224C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- reservoir
- hydrocarbon
- emulsifier
- viscoelastic
- Prior art date
Links
Abstract
Заявлен химико-технологический состав с регулируемой вязкостью для выравнивания профиля приемистости в скважинах ППД и создания вязкоупругих экранов в продуктивном пласте. В качестве вязкого агента используют обратную мелкодисперсную углеводородную микроэмульсию с размерами капель - глобул воды 0,1-3 мкм, стабильную при нагреве 80°-120°С, приготавливаемую из исходных углеводородных жидкостей - ШФЛУ, дизтопливо, нефти различной плотности, количеством содержания парафиносмолистых составляющих, эмульгатора полимерного типа РЭМ 100 и подтоварной - поверхностной воды, в соотношении компонентов: подтоварная вода 60%-80%, углеводородная жидкость - 38%-19%, эмульгатор - 5%-1%. Путем последовательной загрузки УВ жидкости, эмульгатора, подтоварной воды и интенсивным смешиванием создают в углеводородном веществе мелкодисперсные капли - глобулы воды, имеющие меньшие размеры в сопоставлении с размерами межпортовых каналов. Обратная мелкодисперсная углеводородная микроэмульсия способна длительное время сохранять вязкоупругие свойства и противостоять разрушению при фильтрации через пористые продуктивные пласты. Достигаемый технический результат – повышение нефтеотдачи за счет организации в продуктивном пласте подвижных, долговременных вязкоупругих экранов. 4 табл.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно для выравнивания профиля приемистости в скважинах поддержания пластового давления (ППД) и создания вязкоупругих экранов в продуктивном пласте и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов.
Одной из причин недостаточной эффективности заводнения нефтяных залежей является значительное различие вязкостей добываемой нефти и закачиваемой для поддержания пластового давления воды.
Природная неоднородность пласта усиливает неравномерность продвижения фронта вытеснения нефти водой. В неоднородных по проницаемости пластах добыча нефти сопровождается преждевременными прорывами вытесняющего агента - закачиваемой воды по наиболее проницаемым зонам, что снижает охват пласта вытеснением и нефтеотдачу в целом.
Для устранения этого природного недостатка при нефтедобыче в нагнетательные скважины производится периодическая закачка вязкоупругих водных растворов различных химреагентов (ПАА, биополимеры, крахмалы и пр.), которые частично компенсируют неравномерность продвижения фронта закачиваемой воды и частично устраняют эту природную неоднородность пласта.
Известен состав и способ получения масляных концентратов обратных эмульсий, заключающийся в растворении асфальтенов и нефтепродуктов, содержащих их, в ароматических углеводородах. Полученный состав-эмульгатор вводят в масляный концентрат пестицида. Помимо асфальтенов можно использовать гудроны. Для приготовления рабочей эмульсии обратного типа воду медленно добавляют в масляный концентрат при интенсивном перемешивании системы. Объемное соотношение фаз эмульсии от 1:9 до 9:1. Однако известно, что в процессе переработки нефти многие высокоактивные, полярные компоненты, например порфирины, подвержены разрушению (термодеструкции), снижается растворяющая способность (даже в ароматических углеводородах) асфальтово-смолистых компонентов нефти, что негативно отражается на их эмульгирующих свойствах. Асфальтены хорошо эмульгируют воду, когда находятся в коллоидном высокодисперсном состоянии, а это состояние, в свою очередь, определяется оптимальным соотношением в масляной фазе ароматических углеводородов (растворяющих асфальтены) и алифатических углеводородов (в которых асфальтены практически не растворяются). Отклонение от оптимума в углеводородном составе масляной фазы приводят к укрупнению асфальтеновых частиц или их полному растворению. В обоих случаях эффективность их стабилизирующего действия падает.[Авторское свидетельство СССР 245250]
Известен состав для добычи нефти и способ его приготовления, содержащий, мас. %: тяжелую асфальтосмолистую нефть с плотностью 900 кг/м3 и более 50-70, неионогенное поверхностно-аквтивное вещество (НПАВ) 15-25 и четыреххлористый углерод (CCL4) - регулятор-растворитель, повышающий растворимость в нефти НПАВ и асфальтосмолистых компонентов [Патент RU 2125647].
Данный состав обладает свойствами «растворимой нефти», т.е. обладает ультранизким межфазным натяжением на границе нефть-вода, что и определяет его способность при смешивании с водой самопроизвольно образовывать устойчивые, тонкодисперсные эмульсии тяжелой асфальтосмолистой нефти в воде.
Недостаток данного состава, низкие водоизолирующие свойства, т.к. асфальтосмолистые компоненты нефти при использовании в качестве растворителя-регулятора CCL4 из коллоидно-дисперсного состояния в объеме нефти переходят в молекулярно-растворенное состояние, что снижает вероятность образования в высокопроницаемых участках пласта гидрофобных барьеров из полислоев и коллоидных частиц асфальтосмолистых компонентов нефти, являющихся, как известно, наиболее эффективными природными водоизолирующими веществами.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав и способ приготовления обратных эмульсий для регулирования профиля приемистости нагнетательных скважин и/или изоляции водопритока в добывающих скважинах. [Патент RU №2126082].
Недостаток этого состава и способа в том, что требуется применение специальных диспергирующих устройств для приготовления тонкодисперсных (размер глобул не более 10 мкм) эмульсий обратного типа и высокая вязкость получаемой концентрированной эмульсии, что ограничивает область применения данного состава лишь для обработки высокопроницаемых и трещиноватых коллекторов.
Задачей предлагаемого изобретения является создание регулируемых, мелкодисперсных, стойких, обратных, углеводородных микроэмульсий (ОУМЭ) для организации в продуктивном пласте подвижных, долговременных вязкоупругих экранов, обеспечивающих высокую нефтеотдачу и способа применения их для выравнивания профиля вытеснения нефти водой.
Химико-технологический состав с регулируемой вязкостью для выравнивания профиля приемистости в скважинах ППД и создания вязкоупругих экранов в продуктивном пласте, согласно изобретению, в качестве вязкого агента используют обратную мелкодисперсную углеводородную микроэмульсию с размерами капель (глобул) воды 0,1-3 мкм, стабильную при нагреве 80°-120°С, приготавливаемую из исходных углеводородных жидкостей - ШФЛУ, дизтопливо, нефти различной плотности, количеством содержания парафиносмолистых составляющих, эмульгатора полимерного типа РЭМ 100, и подтоварной (поверхностной) воды, в соотношение компонентов: подтоварная вода 60% - 80%, углеводородная жидкость - 38%-19%, эмульгатор - 5%-1% путем последовательной загрузки УВ жидкости, эмульгатора, подтоварной воды и интенсивным смешиванием создают в углеводородном веществе мелкодисперсные капли (глобулы) воды, имеющие меньшие размеры в сопоставлении с размерами межпортовых каналов, способную длительное время сохранять вязкоупругие свойства и противостоять разрушению при фильтрации через пористые продуктивные пласты.
Причиной низкой выработки запасов нефти является природная неоднородность коллекторских свойств и минерального состава продуктивного пласта по площади и по мощности, наличие разломной тектоники на месторождении создают неравномерность выработки запасов добывающим фондом скважин и неравномерное продвижения фронта вытеснения нефти закачиваемой водой через нагнетательные скважины; неудачно выбранная технологическая схема разработки (местоположение скважины, способ и типы насосного оборудования для нефтеизвлечения, очередность ввода участков залежей в разработку, несвоевременная организация системы ППД, значительное различия вязкостей добываемой нефти и закачиваемой для поддержания пластового давления воды.
Применение предлагаемого состава выравнивания профилей приемистости (ВПП), основанный на химической природе реагентов и механизмах физико-химических процессов, приводят к образованию в пластовых условиях вязкоупругого экрана, блокирующего преждевременный прорыв нагнетаемой воды в добывающие скважины.
Обратная углеводородная микроэмульсия (ОУМЭ) с размерами капель (глобул) воды 0,1-3 мкм, стабильная при нагреве 80°С-120°С с оптимальным соотношением углеводородной жидкости (УВ) - воды - эмульгатора получена лабораторным способом.
Проведены эксперименты для получения стабильной ОУМЭ при различных геолого-промысловых условиях.
Исходные данные ОУМЭ: вода (подтоварная) 60%-80%, углеводородная жидкость нефть 39%-19%, эмульгатор 5%-1%. В качестве эмульгатора использовали эмульгатор полимерный типа РЭМ 100 (ТУ 75 11903-631-93 «НПП Алтайспецпродукт», ЗАО).
Приготовление микроэмульсии для лабораторно-стендовых экспериментов осуществлялось путем последовательной загрузки УВ (нефти), эмульгатора, подтоварной (пресной) воды и интенсивным смешиванием лабораторной мешалкой на 500 об\мин. в пропорциях, которые задавались условиями эксперимента и которые в будущем будут задаваться условиями промысловых работ.
Образцы ОУМЭ подвергались нагреву до 80С, охлаждению до 5°С, виброакустическому воздействию в лабораторной установке УРДУ.
На каждом этапе эксперимента определялись стабильность эмульсии, ее вязкость, размер глобул воды в ОУМЭ и электроемкость.
Расчет размеров предпоровых сужений в каналах фильтрации:
Карбонатный 11,107 мкм 0,011107 мм
Терригенный 8,306 мкм 0,008306 мм
Для определения оптимального соотношения УВ - вода - эмульгатор в ОУМЭ проводились эксперименты при различных температурных условиях, с разными соотношениями компонентов.
Результаты исследований приведены в таблицах 1,2,3,4.
На основании экспериментальных данных установлено, что при смешивании углеводородного жидкости (УВ) нефть, ШФЛУ, дизельное топливо и другие, эмульгатора и воды получают устойчивую к разрушению вязкоупругую микроэмульсию. Наибольшую вязкость, 22400 сПа, получают при соотношении: 18% нефть - 2% эмульгатор - 80% вода.
Дальнейшее увеличение вязкости за счет увеличения воды в эмульсии не целесообразно из-за получения вязкой субстанции и невозможности ее закачки насосами в пласт.
Определяли степень изменения реологических свойств ОУМЭ после виброакустического воздействия УРДУ на образец микроэмульсии.
Результаты опыта в таблице.
В ходе эксперимента было установлено, что кратковременное 10-минутное виброакустическое воздействие установкой УРДУ не оказывает видимого результата на ОУМЭ.
Стабильность ОУМЭ при высокой температуре 100°С-150°С определяли в автоклаве
Установлено, что ОУМЭ не разрушается при воздействии (1 час) высоких температур (120°С).
Для увеличения вязкости ОУМЭ до 34000 сПа и стабильности, вводится в эмульсию наполнитель - в виде мелкодисперсного мела (10%-15%), при средней температуре 23°С. Мелкодисперсный мел значительно увеличивает вязкостные показатели эмульсии без выделения свободной воды и разрушения эмульсии.
Состав эмульсии (%):
Подтоварная вода - 60
Нефть - 38
Эмульгатор - 2
Вязкость без наполнителя, сПа - 1860
Результаты исследований в таблицах.
Проведена проверка эмульсионной стойкости образцов при фильтрации через поровые среды. Использовали стенд - насыпная модель пропантом или речным песком.
Стенд заполнили мелким пропантом.
Произвели прокачку заготовленной ОУМЭ 38% нефть, 2% эмульгатор, 60% вода с начальной вязкостью 2120 сПа.
Выкидной патрубок из стенда направляли в заборный стакан насоса закачки эмульсии и на установившемся режиме произвели закачку ОУМЭ по «кругу» в течение 3-4 часов.
Каждый час производили отбор эмульсии для проверки ее качества (расслоение, плотность, вязкость, электростабильность).
Нагрели стенд до температуры 85°С и повторили эксперимент.
Результаты эксперимента в таблицах.
При комнатной температуре 23°С и нагретом стенде до температуры 85°С при трехчасовой циркуляции не отмечалось разрушение (расслоение) ОУМЭ. Отмечено значительное (трехкратное снижение) вязкости ОУМЭ после нагрева стенда до 85С.
По результатам проведенных экспериментов определили:
1. При смешивании УВ (нефть) 38%-19%, эмульгатора 5%-1%. и воды 60%-80% получается устойчивая к разрушению вязкоупругая микроэмульсия.
2. Наибольшая вязкость, 22400 сПа, получаем при соотношении 18% нефть - 2% эмульгатор - 80% вода. Дальнейшее увеличение вязкости за счет увеличения воды в эмульсии не целесообразна из-за получения вязкой субстанции и невозможности ее закачки насосами в пласт.
3. Увеличение вязкости эмульсии возможно до 34000 сПа, при вводе в эмульсию наполнителя - мела (10-15%).
4. Во всех образцах, при разном соотношении нефть-эмульгатор-вода и при температуре в диапазоне -2°С - + 120°С размер глобул от 3 мкм - 0,1 мкм, что меньше межпоровых сужений каналов фильтрации в пласте.
Определение размера глобул и их фотофиксация производилась лабораторным микроскопом МБС 4.
5. В течение двух месяцев в выбранных образцах отсутствует расслоение эмульсии.
6. Добавление в эмульсию рабочего раствора соляной кислоты (12-14%) не приводит к разрушению эмульсии.
7. Значительное снижение вязкости эмульсий достигается добавлением товарной нефти и других углеводородов (дизельное топливо, ШФЛУ, конденсат).
8. При многократной прокачке на стенде через пропант, основные характеристики ОУМЭ вязкость, плотность, электроемкость, однородность не изменились.
Предлагаемые микроэмульсии применяются для выравнивания профиля приемистости в нагнетательных скважинах и позволяют создавать в продуктивном пласте подвижные, долговременные вязкоупругие экраны, обеспечивающие высокую нефтеотдачу продуктивного пласта.
Claims (1)
- Химико-технологический состав с регулируемой вязкостью для выравнивания профиля приемистости в скважинах ППД и создания вязкоупругих экранов в продуктивном пласте, характеризующийся тем, что в качестве вязкого агента используют обратную мелкодисперсную углеводородную микроэмульсию с размерами капель - глобул воды 0,1-3 мкм, стабильную при нагреве 80°-120°С, приготавливаемую из исходных углеводородных жидкостей - ШФЛУ, дизтопливо, нефти различной плотности, количеством содержания парафиносмолистых составляющих, эмульгатора полимерного типа РЭМ 100 и подтоварной - поверхностной воды, в соотношении компонентов: подтоварная вода 60%-80%, углеводородная жидкость - 38%-19%, эмульгатор - 5%-1% путем последовательной загрузки УВ жидкости, эмульгатора, подтоварной воды и интенсивным смешиванием создают в углеводородном веществе мелкодисперсные капли - глобулы воды, имеющие меньшие размеры в сопоставлении с размерами межпортовых каналов, способную длительное время сохранять вязкоупругие свойства и противостоять разрушению при фильтрации через пористые продуктивные пласты.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2797224C1 true RU2797224C1 (ru) | 2023-05-31 |
Family
ID=
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1146308A1 (en) * | 1983-07-26 | 1985-03-23 | Tatarsk Gni Pi Neftyanoj | Method of well killing |
RU2110675C1 (ru) * | 1996-04-26 | 1998-05-10 | Акционерное общество закрытого типа "Химеко-Ганг" | Инвертная микроэмульсия для обработки нефтяных пластов |
RU2125647C1 (ru) * | 1997-04-01 | 1999-01-27 | Позднышев Геннадий Николаевич | Состав для добычи нефти и способ его приготовления |
RU2153576C1 (ru) * | 2000-01-20 | 2000-07-27 | Закрытое акционерное общество научно-производственная фирма "БУРСИНТЕЗ" | Инвертная эмульсия для обработки нефтяных пластов |
RU2196224C2 (ru) * | 1999-09-30 | 2003-01-10 | Закрытое акционерное общество "ХИМЕКО-ГАНГ" | Инвертная эмульсия для обработки нефтяных пластов |
RU2279463C2 (ru) * | 2004-07-15 | 2006-07-10 | Владимир Анатольевич Волков | Состав для выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин, снижения обводненности и повышения нефтеотдачи и способ его приготовления |
EP1163315B1 (en) * | 1999-03-06 | 2008-04-16 | PALOX offshore S.A.L. | Compositions for preparing water-in-oil microemulsions |
EP2970753A4 (en) * | 2013-03-14 | 2017-03-29 | Flotek Chemistry, LLC | Methods and compositions for use in oil and/or gas wells |
RU2760115C1 (ru) * | 2020-11-06 | 2021-11-22 | Общество с ограниченной ответственностью «Газпромнефть Научно-Технический Центр» | Жидкость для гидроразрыва пласта на основе синтетического гелеобразователя и на высокоминерализованной воде, способ её приготовления и способ обработки пласта с её использованием |
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1146308A1 (en) * | 1983-07-26 | 1985-03-23 | Tatarsk Gni Pi Neftyanoj | Method of well killing |
RU2110675C1 (ru) * | 1996-04-26 | 1998-05-10 | Акционерное общество закрытого типа "Химеко-Ганг" | Инвертная микроэмульсия для обработки нефтяных пластов |
RU2125647C1 (ru) * | 1997-04-01 | 1999-01-27 | Позднышев Геннадий Николаевич | Состав для добычи нефти и способ его приготовления |
EP1163315B1 (en) * | 1999-03-06 | 2008-04-16 | PALOX offshore S.A.L. | Compositions for preparing water-in-oil microemulsions |
RU2196224C2 (ru) * | 1999-09-30 | 2003-01-10 | Закрытое акционерное общество "ХИМЕКО-ГАНГ" | Инвертная эмульсия для обработки нефтяных пластов |
RU2153576C1 (ru) * | 2000-01-20 | 2000-07-27 | Закрытое акционерное общество научно-производственная фирма "БУРСИНТЕЗ" | Инвертная эмульсия для обработки нефтяных пластов |
RU2279463C2 (ru) * | 2004-07-15 | 2006-07-10 | Владимир Анатольевич Волков | Состав для выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин, снижения обводненности и повышения нефтеотдачи и способ его приготовления |
EP2970753A4 (en) * | 2013-03-14 | 2017-03-29 | Flotek Chemistry, LLC | Methods and compositions for use in oil and/or gas wells |
RU2760115C1 (ru) * | 2020-11-06 | 2021-11-22 | Общество с ограниченной ответственностью «Газпромнефть Научно-Технический Центр» | Жидкость для гидроразрыва пласта на основе синтетического гелеобразователя и на высокоминерализованной воде, способ её приготовления и способ обработки пласта с её использованием |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yonguep et al. | Formation, stabilization and chemical demulsification of crude oil-in-water emulsions: A review | |
Umar et al. | A review of petroleum emulsions and recent progress on water-in-crude oil emulsions stabilized by natural surfactants and solids | |
Abdulredha et al. | Overview on petroleum emulsions, formation, influence and demulsification treatment techniques | |
Pei et al. | Study of polymer-enhanced emulsion flooding to improve viscous oil recovery in waterflooded heavy oil reservoirs | |
US5480583A (en) | Emulsion of viscous hydrocarbon in aqueous buffer solution and method for preparing same | |
US5547022A (en) | Heavy oil well stimulation composition and process | |
Kanicky et al. | Surface chemistry in the petroleum industry | |
NO149324B (no) | Fremgangsmaate ved behandling av en underjordisk formasjon | |
US5104556A (en) | Oil well treatment composition | |
Liu et al. | Novel chemical flooding system based on dispersed particle gel coupling in-depth profile control and high efficient oil displacement | |
Zhang et al. | Application of the marangoni effect in nanoemulsion on improving waterflooding technology for heavy-oil reservoirs | |
EA004090B1 (ru) | Термическая обработка, усовершенствованная с помощью минеральных кислот, для уменьшения вязкости нефти (ecb-0002) | |
EP3240854A1 (en) | Emulsions containing alkyl ether sulfates and uses thereof | |
CN113372895B (zh) | 一种原油膨胀驱油剂及其制备方法和应用 | |
US3866680A (en) | Miscible flood process | |
EA008671B1 (ru) | Эмульсионная система, полученная при помощи волокна | |
RU2357997C1 (ru) | Блокирующая жидкость "жг-иэр-т" | |
Goswami et al. | Formulation and characterization of nanoemulsions stabilized by nonionic surfactant and their application in enhanced oil recovery | |
Islam | Role of asphaltenes on oil recovery and mathematical modeling of asphaltene properties | |
US20080261835A1 (en) | Surfactant based compositions and process for heavy oil recovery | |
RU2797224C1 (ru) | Химико-технологический состав с регулируемой вязкостью для выравнивания профиля приемистости в скважинах поддержания пластового давления и создания вязкоупругих экранов в продуктивном пласте | |
RU2660967C1 (ru) | Способ обработки неоднородного по проницаемости нефтяного пласта закачкой инвертной эмульсии | |
EP3344723B1 (en) | Method of improving mobility of heavy crude oils in subterranean reservoirs | |
Zaki et al. | Sodium lignin sulfonate to stabilize heavy crude oil-in-water emulsions for pipeline transportation | |
US8408299B2 (en) | Viscous oil recovery using emulsions |