RU2799300C1 - Интенсифицирующий состав на основе ПАВ и комплексонов для карбонатных и смешанных коллекторов - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для обработки призабойной зоны карбонатных и смешанных коллекторов, и может быть использовано в процессе интенсификации работы нагнетательных и добывающих скважин, в том числе, в условиях высоких пластовых температур. Технический результат - обеспечение пролонгированной реакции предлагаемого состава с породой при минимизации концентрации реагентов в составе и повышение степени образования комплексов с ионами металлов. Интенсифицирующий состав для кислотной обработки состоит из основы и ингибитора коррозии - тиомочевины в количестве 0,01-1,0 г/л основы, или амфолитного поверхностно-активного вещества «ОксиПАВ А14.25» в количестве 0,1-10,0 г/л основы, или ингибитора коррозии - тиомочевины в количестве 0,01-1,0 г/л основы и амфолитного поверхностно-активного вещества «ОксиПАВ А14.25» в количестве 0,1-10,0 г/л основы. Основа содержит, моль/л основы: хелатирующий реагент - динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты 0,1-0,7; регулятор рН - гидрат окиси натрия или гидрат окиси калия 0,1-0,7; лимонную, или винную, или янтарную кислоту 0,01-0,05; хлорид аммония 0,01-0,1; пресную воду - остальное, до литра. 2 табл., 22 пр.

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к интенсифицирующим составам для обработки призабойной зоны карбонатных и смешанных коллекторов и может быть использовано в процессе интенсификации работы нагнетательных и добывающих скважин, в том числе, в условиях высоких пластовых температур (выше 100°С).

Известны кислотные составы на основе соляной кислоты для интенсификации работы скважин в карбонатных коллекторах (RU 2059804, 1996, RU 2106487, 1998, RU 2523276, 2014, RU 2494136, 2013). Данные составы, помимо соляной кислоты, содержат ингибиторы коррозии, взаимные растворители, железостабилизирующие реагенты и поверхностно-активные вещества (ПАВ), снижающие скорость реакции кислоты с карбонатной породой и обеспечивающие лучший охват карбонатного пласта обработкой.

Недостатком подобных составов является высокая скорость реакции кислоты с карбонатной породой при температурах выше 100°С, в результате чего кислотная обработка становится неэффективной ввиду малого охвата пласта. Кроме того, многокомпонентность данных систем и их жидкий товарный вид создают дополнительные сложности при их приготовлении, хранении и транспортировке.

Для высокотемпературных карбонатных коллекторов известна композиция (SU 939738, 1982), содержащая 7,3-24,4% масс. хлористого водорода (HCl) и 30,0-51,2% масс. хлористого кальция. Добавка хлористого кальция приводит к переводу хлористого водорода в ассоциированное состояние, в результате чего в исходном растворе в диссоциированном состоянии остается лишь малая его часть, которая и реагирует с карбонатной породой. По мере расходования HCl некоторое его количество из ассоциированного состояния переходит в диссоциированное, после чего вновь реагирует с карбонатной породой. За счет такого ступенчатого прохождения реакции обеспечивается ее пролонгированность при высоких температурах, результатом чего является более высокий охват пласта.

Недостатком этого состава является большой объем применяемого хлористого кальция, который фактически является балластом и снижает экономическую эффективность процесса. Кроме того, процесс приготовления состава необходимо проводить под давлением, поскольку введение хлористого кальция приводит к улетучиванию HCl.

Известен состав (SU 1809019, 1998), содержащий 10-20% масс. соляной кислоты в пересчете на HCl, 5-25% масс. концентрата низкомолекулярных карбоновых кислот, 0,1-0,2% масс. неионогенного ПАВ, 0,3-1,5% масс. ингибитора коррозии металла. Органические кислоты выступают в качестве пассиватора реакции HCl с карбонатной породой, что позволяет создавать протяженные дренажные каналы в пласте (так называемые «червоточины»). В продуктах реакции данного состава с породой не обнаруживается осадков, что исключает кольматацию порового пространства коллектора.

Недостатком данного состава является то, что состав содержит соляную кислоту, что создает неудобства при транспортировке и хранении.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для обработки призабойной зоны скважин и способ его применения (ЕР 1576253, 2009), основанный на использовании хелатирующих агентов в виде суспензии в кислотном растворе. Состав включает в себя 0,1-1,0 моль/л хелатирующего агента - этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), гидроксиэтилэтилендиаминтриуксусной кислоты (ХЭДТА), диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТПА) и других агентов из класса аминополикарбоксильных кислот, способных образовывать устойчивые комплексы с ионами щелочноземельных металлов. Кроме того, состав может содержать ингибитор коррозии, гелирующий агент, смачивающий агент, фторсодержащую соль и другие добавки. рН состава находится в диапазоне от 0 до 2,8 при применении ЭДТА, и от 0 до 7 при применении других хелатных реагентов. Низкий рН обеспечивается добавлением 1-20% об. уксусной или муравьиной кислоты или 1-36% масс. соляной кислоты. Данный состав закачивается в скважину, имеющую забойную температуру от 38°С до 204°С. Растворение карбонатной породы происходит за счет реакции кислотно-основного взаимодействия и реакции образования комплексов хелатирующего агента с ионами кальция и магния, за счет чего его частицы, изначально находящиеся в виде суспензии, постепенно растворяются в кислотном составе, показатель рН которого в ходе реакции повышается.

Недостатком данного состава является вероятность неполного растворения хелатирующего агента во время реакции, что может привести к кольматации порового пространства и снижению эффективности обработки. Помимо этого, возникают сложности с закачкой суспензии в пласт. Наконец, за счет высокой молекулярной массы используемые хелатирующие агенты обладают довольно низкой растворяющей способностью, что приводит к необходимости их применения в композициях в высокой концентрации (22-25% масс.)

Технической проблемой, на решение которой направлено данное изобретение является создание состава для кислотной обработки призабойной зоны карбонатных и смешанных коллекторов, позволяющего повысить эффективность работы скважин в указанных коллекторах.

Указанная техническая проблема решается созданием интенсифицирующего состава для кислотной обработки призабойной зоны карбонатных и смешанных коллекторов, состоящего из основы, содержащей хелатирующий реагент - динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, регулятор рН - гидрат окиси натрия или гидрат окиси калия, лимонную, или винную, или янтарную кислоту, хлорид аммония и пресную воду при следующем соотношении компонентов, моль/л основы:

динатриевая соль

этилендиаминтетрауксусной кислоты 0,1-0,7

гидрат окиси натрия или гидрат окиси калия 0,1-0,7

лимонная, или винная, или янтарная кислота 0,01-0,05

хлорид аммония 0,01-0,1

пресная вода - остальное, до литра,

и ингибитора коррозии - тиомочевины в количестве 0,01-1,0 г/л основы,

или амфолитного поверхностно-активного вещества «ОксиПАВ А14.25» в количестве 0,1-10,0 г/л основы,

или ингибитора коррозии - тиомочевины в количестве 0,01-1,0 г/л основы и амфолитного поверхностно-активного вещества «ОксиПАВ А14.25» в количестве 0,1-10,0 г/л основы.

Достигаемый технический результат заключается в обеспечении пролонгированной реакции предлагаемого состава с породой при минимизации концентрации реагентов в используемом составе и повышении степени образования комплексов с ионами металлов.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Описываемый состав состоит из основы, содержащей, моль/л: динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты - 0,1-0,7; гидрат окиси натрия или гидрат окиси калия - 0,1-0,7; лимонную, или винную, или янтарную кислоту - 0,01-0,05; хлорид аммония - 0,01-0,1, пресную воду - остальное, до литра, и ингибитора коррозии - тиомочевины в количестве 0,01-1,0 г/л основы или амфолитного поверхностно-активного вещества «ОксиПАВ А14.25» в количестве 0,1-10,0 г/л основы или ингибитора коррозии - тиомочевины в количестве 0,01-1,0 г/л основы и амфолитного поверхностно-активного вещества «ОксиПАВ А14.25» в количестве 0,1-10,0 г/л основы.

При этом используемая кислота - лимонная или винная, или янтарная выполняет роль органического катализатора растворения карбонатной породы, а используемый хлорид аммония - роль неорганического катализатора растворения карбонатной породы.

Использование описываемого состава обеспечивают оптимальные условия, при которых хелатирующий реагент способен как образовывать комплексы с ионами щелочноземельных металлов, так и проводить протонную атаку на кристаллическую решетку карбоната кальция, при этом органический и неорганический катализаторы растворения также способны образовывать растворимые в воде комплексы с ионами металлов.

Для исследований используют:

1. Этилендиаминтетрауксусная кислота, ЭДТА, молярная масса 292,2 г/моль, представляет собой кристаллический порошок или кристаллы белого цвета, выпускается в Китае по ГОСТ 10652-73, CAS 60-00-4, содержание основного вещества не менее 99,0%.

2. Кислота уксусная синтетическая, молярная масса 60,5 г/моль, бесцветная прозрачная жидкость, без механических примесей, выпускается по ГОСТ 19814-74, массовая доля уксусной кислоты не менее 99,5%.

3. Кислота соляная, молярная масса 36,5 г/моль, прозрачная бесцветная или желтоватая жидкость, выпускается по ГОСТ 857-95, массовая доля хлористого водорода не менее 35,0%.

4. Трилон Б - динатриевая соль этилендиамин N,N,N¹,N¹-тетрауксусной кислоты 2-водная, молярная масса 372,2 г/моль (336,2 г/моль для безводной соли), представляет собой кристаллический порошок или кристаллы белого цвета, хорошо растворимые в воде, выпускается по ГОСТ 10652-73, содержание основного вещества не менее 98,5%.

5. Гидрат окиси натрия, натр едкий технический, молярная масса 40,0 г/моль, неорганическое соединение с химической формулой NaOH, выпускается по ГОСТ Р 55064-2012, представляет собой чешуйки белого цвета, массовая доля NaOH не менее 98,5%.

6. Технический гидрат окиси калия (кали едкое), молярная масса 56,1 г/моль, неорганическое соединение с химической формулой KOH, выпускается по ГОСТ 9285-78, в твердом виде представляет собой чешуйки зеленого, сиреневого или серого цвета, массовая доля едких щелочей (KOH+NaOH) в пересчете на KOH, не менее 95,0%.

7. Лимонная кислота безводная, молярная масса 192,1 г/моль, выпускается по ГОСТ 3652-69, представляет собой кристаллическое вещество, легкорастворимое в воде, содержание основного вещества не менее 99,5%.

8. Винная кислота, молярная масса 150,1 г/моль, выпускается по ГОСТ 5817-77, представляет собой кристаллическое вещество, легкорастворимое в воде, содержание основного вещества не менее 99,9%.

9. Янтарная кислота, молярная масса 118,1 г/моль, выпускается по ГОСТ 6341-75, представляет собой кристаллическое вещество, хорошо растворимое в горячей воде, содержание основного вещества не менее 99,7.

10. Хлорид аммония, молярная масса 53,5 г/моль, выпускается по ГОСТ 3773-72, представляет собой кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, содержание основного вещества не менее 99,0%.

11. «ОксиПАВ А14.25» выпускается по ТУ 20.41.20-007-04706205-2020.

12. Тиомочевина выпускается по ГОСТ 6344-73, представляет собой блестящие бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде, с массовой долей не менее 97,5%.

13. Пресная вода.

14. Образец нефти - нефть Муравленского месторождения, плотностью 843 кг/м³.

Примеры

Пример 1 (Прототип). К 0,1 моль (29,2 г) ЭДТА добавляют 800 мл пресной воды, затем добавляют 10 мл 1% уксусной кислоты и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,1 моль/л ЭДТА и 0,1 г/л уксусной кислоты.

Пример 2 (Прототип). К 1,0 моль (292,2 г) ЭДТА добавляют 800 мл пресной воды, затем добавляют 10 мл 36% соляной кислоты и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л суспензии, содержащей 1,0 моль/л ЭДТА и 3,6 г/л HCl.

Пример 3. К 0,1 моль (37,2 г) 2-х водного Трилона Б (33,6 г в расчете на безводный продукт) добавляют 800 мл пресной воды, затем растворяют Трилон Б в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,1 моль/л динатриевой соли ЭДТА.

Пример 4. К 0,1 моль (37,2 г) 2-х водного Трилона Б (33,6 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,1 моль (4,0 г) NaOH, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,1 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА.

Пример 5. К 0,5 моль (186,1 г) 2-х водного Трилона Б (168,1 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,5 моль (28,1 г) KOH, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,5 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА.

Пример 6. К 0,7 моль (260,5 г) 2-х водного Трилона Б (235,3 в расчете на безводный продукт) добавляют 0,7 моль (28,0 г) NaOH, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,7 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА.

Пример 7. К 0,5 моль (186,1 г) 2-х водного Трилона Б (168,1 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,5 моль (20,0 г) NaOH и 0,05 моль (5,9 г) янтарной кислоты, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,5 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА и 0,05 моль/л янтарной кислоты.

Пример 8. К 0,5 моль (186,1 г) 2-х водного Трилона Б (168,1 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,5 моль (28,1 г) KOH и 0,03 моль (5,8 г) лимонной кислоты, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,5 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА и 0,03 моль/л лимонной кислоты.

Пример 9. К 0,5 моль (186,1 г) 2-х водного Трилона Б (168,1 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,5 моль (20,0 г) NaOH и 0,05 моль (7,5 г) винной кислоты, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,5 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА и 0,05 моль/л винной кислоты.

Пример 10. К 0,1 моль (37,2 г) 2-х водного Трилона Б (33,6 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,1 моль (4,0 г) NaOH, 0,01 моль (1,2 г) янтарной кислоты и 0,01 моль (0,5 г) NH₄Cl, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,1 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА, 0,01 моль/л янтарной кислоты и 0,01 моль/л NH₄Cl.

Пример 11. К 0,1 моль (37,2 г) 2-х водного Трилона Б (33,6 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,1 моль (5,6 г) KOH, 0,01 моль (1,9 г) лимонной кислоты и 0,01 моль (0,5 г) NH₄Cl, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,1 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА, 0,01 моль/л лимонной кислоты и 0,01 моль/л NH₄Cl.

Пример 12. К 0,1 моль (37,2 г) 2-х водного Трилона Б (33,6 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,1 моль (5,6 г) KOH, 0,01 моль (1,5 г) винной кислоты и 0,01 моль (0,5 г) NH₄Cl, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,1 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА, 0,01 моль/л винной кислоты и 0,01 моль/л NH₄Cl.

Пример 13. К 0,5 моль (186,1 г) 2-х водного Трилона Б (168,1 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,5 моль (20,0 г) NaOH, 0,03 моль (5,8 г) лимонной кислоты и 0,05 моль (2,7 г) NH₄Cl, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,5 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА, 0,03 моль/л лимонной кислоты и 0,05 моль/л NH₄Cl.

Пример 14. К 0,7 моль (260,5 г) 2-х водного Трилона Б (235,3 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,7 моль (39,3 г) KOH, 0,05 моль (7,5 г) винной кислоты, 0,1 моль (5,4 г) NH₄Cl, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,7 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА, 0,05 моль/л винной кислоты и 0,1 моль/л NH₄Cl.

Пример 15. К 0,7 моль (260,5 г) 2-х водного Трилона Б (235,3 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,7 моль (28,0 г) NaOH, 0,05 моль (9,6 г) лимонной кислоты, 0,1 моль (5,4 г) NH₄Cl, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,7 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА, 0,05 моль/л лимонной кислоты и 0,1 моль/л NH₄Cl.

Пример 16. К 0,7 моль (260,5 г) 2-х водного Трилона Б (235,3 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,7 моль (39,3 г) KOH, 0,05 моль (5,9 г) янтарной кислоты, 0,1 моль (5,4 г) NH₄Cl, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,7 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА, 0,05 моль/л янтарной кислоты и 0,1 моль/л NH₄Cl.

Пример 17. К 0,1 моль (37,2 г) 2-х водного Трилона Б (33,6 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,1 моль (4,0 г) NaOH, 0,01 моль (1,2 г) янтарной кислоты, 0,01 моль (0,5 г) NH₄Cl, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,1 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА, 0,01 моль/л янтарной кислоты, 0,01 моль/л NH₄Cl, затем в полученный состав добавляют ПАВ «ОксиПАВ А14.25» в количестве 0,1 г/л.

Пример 18. К 0,5 моль (186,1 г) 2-х водного Трилона Б (168,1 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,5 моль (20,0 г) NaOH, 0,03 моль (5,8 г) лимонной кислоты, 0,05 моль (2,7 г) NH₄Cl, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,5 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА, 0,03 моль/л лимонной кислоты, 0,05 моль/л NH₄Cl, затем в полученный раствор добавляют ПАВ «ОксиПАВ А14.25» в количестве 10,0 г/л.

Пример 19. К 0,1 моль (37,2 г) 2-х водного Трилона Б (33,6 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,1 моль (4,0 г) NaOH, 0,01 моль (1,2 г) янтарной кислоты, 0,01 моль (0,5 г) NH₄Cl, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,1 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА, 0,01 моль/л янтарной кислоты, 0,01 моль/л NH₄Cl, затем в полученный состав добавляют тиомочевину в количестве 0,01 г/л.

Пример 20. К 0,5 моль (186,1 г) 2-х водного Трилона Б (168,1 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,5 моль (20,0 г) NaOH, 0,03 моль (5,8 г) лимонной кислоты, 0,05 моль (2,7 г) NH₄Cl, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,5 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА, 0,03 моль/л лимонной кислоты, 0,05 моль/л NH₄Cl, затем в полученный раствор добавляют тиомочевину в количестве 1,0 г/л.

Пример 21. К 0,7 моль (260,5 г) 2-х водного Трилона Б (235,3 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,7 моль (39,3 г) KOH, 0,05 моль (7,5 г) винной кислоты и 0,1 моль (5,4 г) NH₄Cl, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,7 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА, 0,05 моль/л винной кислоты, 0,1 моль/л NH₄Cl, затем в полученный состав добавляют ПАВ «ОксиПАВ А14.25» в количестве 5,0 г/л и тиомочевину в количестве 0,05 г/л.

Пример 22. К 0,7 моль (260,5 г) 2-х водного Трилона Б (235,3 г в расчете на безводный продукт) добавляют 0,7 моль (39,3 г) KOH, 0,05 моль (7,5 г) винной кислоты, 0,1 моль (5,4 г) NH₄Cl, затем добавляют 800 мл пресной воды, после чего растворяют сухую смесь в воде и доводят объем пресной водой до метки в мерной колбе объемом 1 л. В результате получают 1 л раствора, содержащего 0,7 моль/л трехзамещенной соли ЭДТА, 0,05 моль/л винной кислоты, 0,1 моль/л NH₄Cl, затем в полученный состав добавляют ПАВ «ОксиПАВ А14.25» в количестве 10,0 г/л и тиомочевину в количестве 0,1 г/л.

В примерах 1 и 2 использован диапазон концентраций ЭДТА, указанный в прототипе (0,1 и 1,0 моль/л, соответственно).

В примерах 3 и 4 использована минимальная концентрация динатриевой соли ЭДТА, соответственно, для определения влияния основности соли (и рН) на растворяющую способность. Трехзамещенная соль в этом и во всех последующих случаях готовилась путем добавления гидроксида натрия или калия к раствору динатриевой соли в эквимолекулярном количестве.

Максимальная концентрация динатриевой соли ЭДТА в композиции составляет 0,7 моль/л, выше данной концентрации использование хелатного реагента экономически невыгодно.

Диапазон концентраций янтарной, лимонной и винной кислот в композиции составляет 0,01-0,05 моль/л, поскольку при концентрации ниже - степень растворимости карбонатов не изменяется, а при концентрации выше - кислоты в растворе соли ЭДТА не растворяются.

Концентрация хлорида аммония в композиции составляет 0,01-0,1 моль/л, при концентрации выше - наблюдается ингибирование реакции за счет солевого эффекта, а при концентрации ниже - эффект добавления катализатора растворения карбонатной породы крайне незначителен.

Растворяющую способность предлагаемого состава по отношению к карбонатной породе при температуре 120°С определяли гравиметрическим методом. Определяли массу и площадь поверхности кубических кусков мрамора, помещали их в герметично закрытые стальные стаканы (бомбы) с плотно завинчивающейся крышкой, заливали раствором, объем которого (в мл) численно равен площади поверхности кубика (в см²), умноженной на 2,5 и помещали в сухожаровой шкаф при температуре 120°С на время, равное 0,5, 1,5, 3 и 6 часов. После этого кубики мрамора вынимали, промывали водой, высушивали до постоянной массы и определяли относительную убыль массы кубиков по формуле:

где: m₀ и m₁ - начальная масса и конечная масса, соответственно, г;

Δm_отн - относительная убыль массы, %.

Принимали, что реакция пролонгирована, если она не заканчивалась спустя 3 часа.

Значения рН составов получали методом потенциометрии с применением стеклянного электрода с использованием лабораторного рН-метра производства фирмы Наппа.

Данные по изучению растворения карбонатной породы приведены в таблице 1.

Термостабильность состава, содержащего ПАВ определяли визуально по отсутствию помутнения, расслоения на фазы, выпадения осадка.

Межфазное натяжение состава на границе с эталонным н-октаном определяли при комнатной температуре методом «профиля висячей капли» с использованием прибора DataPhysics ОСА 15 Plus.

Совместимость с пластовой нефтью определяли путем смешения состава с нефтью в объемных соотношениях 1:3, 1:1 и 3:1, при добавлении 5000 ppm Fe³⁺, интенсивного перемешивания, термостатирования при температуре 95°С (максимально возможная температура для визуального наблюдения) в течение 30 минут и определения времени полного расслоения эмульсии при данной температуре.

Скорость коррозии стали Ст3 кп определяли согласно ГОСТ ГОСТ Р 9.905-2007 при 20°С в течение 24 ч и при 120°С в течение 1 часа.

Данные о технологических свойствах состава приведены в таблице 2.

Таким образом, показано, что разработанный состав обладает пролонгированной реакцией с карбонатной породой при температуре 120°С и высокой растворяющей способностью, что позволяет использовать его в меньших концентрациях в сравнении с известным составом. Увеличение растворяющей способности без потери пролонгированности реакции достигается совместным действием используемых в предлагаемом составе компонентов, взятых в вышеуказанных концентрациях, в том числе, за счет наличия в составе компонентов, являющихся неорганическим и органическим катализаторами растворения карбонатной породы с оптимизацией концентрации данных катализаторов для достижения максимального эффекта. Содержащийся в составе ПАВ снижает межфазное натяжение состава, а ингибитор коррозии, снижает скорость коррозии состава, как при 20°С, так и при температуре 120°С.

Приготовление заявленного состава осуществляют следующим образом. В емкость загружают пресную воду в расчетном количестве, в которую при перемешивании загружают расчетное количество реагентов и состав продолжают непрерывно перемешивать до однородности при температуре не ниже 40°С. После перемешивания раствор готов для использования.

Преимущества предлагаемого состава заключаются в том, что:

- данный состав глубоко проникает в матрицу карбонатного пласта, что увеличивает эффективность его использования;

- данный состав позволяет обрабатывать смешанные коллектора с повышенной карбонатностью, не образуя вторичных осадков;

- данный состав позволяет обрабатывать карбонатные и смешанные коллектора в условиях высоких пластовых температур (выше 100°С);

- данный состав представляет собой истинный раствор;

- значительно снижается коррозионно-агрессивное воздействие на наземное и забойное оборудование, так как предлагаемый состав обладает крайне низкой коррозионной активностью при низкой концентрации ингибитора коррозии (0,01-1,0 г/л);

- исключается образование нефтекислотных шламов благодаря пониженной кислотности композиции и проблем, связанных со сложностью проникновения в нефтенасыщенный пласт в результате снижения межфазного натяжения.

Claims (5)

1. Интенсифицирующий состав для кислотной обработки призабойной зоны карбонатных и смешанных коллекторов, состоящий из основы, содержащей хелатирующий реагент - динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, регулятор рН - гидрат окиси натрия или гидрат окиси калия, лимонную, или винную, или янтарную кислоту, хлорид аммония и пресную воду при следующем соотношении компонентов, моль/л основы:
2. динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты 0,1-0,7 гидрат окиси натрия или гидрат окиси калия 0,1-0,7 лимонная, или винная, или янтарная кислота 0,01-0,05 хлорид аммония 0,01-0,1 пресная вода остальное, до литра,
3. и ингибитора коррозии - тиомочевины в количестве 0,01-1,0 г/л основы,
4. или амфолитного поверхностно-активного вещества «ОксиПАВ А14.25» в количестве 0,1-10,0 г/л основы,
5. или ингибитора коррозии - тиомочевины в количестве 0,01-1,0 г/л основы и амфолитного поверхностно-активного вещества «ОксиПАВ А14.25» в количестве 0,1-10,0 г/л основы.