RU2800376C1 - Composition of chemicals for chemical conversion of bituminous oil during steam injection - Google Patents
Composition of chemicals for chemical conversion of bituminous oil during steam injection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800376C1 RU2800376C1 RU2022134432A RU2022134432A RU2800376C1 RU 2800376 C1 RU2800376 C1 RU 2800376C1 RU 2022134432 A RU2022134432 A RU 2022134432A RU 2022134432 A RU2022134432 A RU 2022134432A RU 2800376 C1 RU2800376 C1 RU 2800376C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- water
- alcohol
- chemical conversion
- substance
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится нефтегазодобывающей промышленности, а именно к добыче битуминозной нефти (с плотностью свыше 0,891 г/см3 и/или вязкостью свыше 1000 мПа⋅с, с содержанием смол от 20 до 90% и асфальтосмолопарфиновые отложений (АСПО) от 6 до 19%) при закачке пара при помощи паро-гравитационного воздействия на пласт (ПГВ) с использованием гидрореагирующего вещества, водород-донорного растворителя и водно-спиртового состава.The invention relates to the oil and gas industry, namely, the production of bituminous oil (with a density of more than 0.891 g/cm 3 and/or a viscosity of more than 1000 mPa⋅s, with a resin content of 20 to 90% and asphalt-resin-parffin deposits (ARPD) from 6 to 19%) with the injection of steam using steam-gravity stimulation (SGM) using hydroreacting substance, hydrogen-donor solvent and water-alcohol composition.
Известен способ получения наноразмерного катализатора на основе смешанного оксида железа Fe3O4 для интенсификации добычи тяжелого углеводородного сырья (патент RU № 2655391, МПК B01J 23/745, B01J 37/04, B01J 37/30, B01J 37/34, C01G 49/08, опубл. 28.05.2018 Бюл. № 16), который ведут при комнатной температуре и атмосферном давлении посредством смешения двух предварительно приготовленных водных растворов, при этом первый водный раствор состоит из смеси солей железа Fe2+ и Fe3+, второй водный раствор состоит из осадителя, в качестве последнего используют основные гидроксиды, например гидроксид аммония, гидроксиды щелочноземельных металлов, и стабилизирующего вещества, в качестве которого используют поверхностно-активные вещества, при этом процесс смешивания ведут при непрерывном кавитационном воздействии посредством ультразвукового диспергатора в течение не более тридцати минут, с получением золя смешанного оксида железа Fe3O4, далее полученную реакционную массу подвергают обработке ионнообменными смолами без отключения кавитационного воздействия на массу, при этом ионообменные смолы добавляют в реакционную массу до тех пор, пока значение pH массы не достигнет нейтрального значения, с получением целевого продукта.A known method for producing a nanoscale catalyst based on mixed iron oxide Fe3O4 to intensify the production of heavy hydrocarbon raw materials (patent RU No. 2655391, IPC B01J 23/745, B01J 37/04, B01J 37/30, B01J 37/34, C01G 49/08, publ. prepared aqueous solutions, while the first aqueous solution consists of a mixture of iron salts Fe2+ and Fe3+, the second aqueous solution consists of a precipitant, as the latter, basic hydroxides are used, for example, ammonium hydroxide, alkaline earth metal hydroxides, and a stabilizing agent, which is used as surfactants, while the mixing process is carried out with continuous cavitation action by means of an ultrasonic disperser for no more than thirty minutes, to obtain a sol of mixed iron oxide Fe3O4, then the resulting reaction mass is subjected to treatment with ion-exchange resins without turning off the cavitation effect on the mass, while ion-exchange resins are added to the reaction mass until the pH value of the mass reaches a neutral value, to obtain the target product.
Сущностью известного технического решения по отношению к составу является катализатор на основе смешанного оксида железа Fе3O4 для интенсификации добычи тяжелого углеводородного сырья, представляющий собой золь магнетита с химической формулой Fe3O4 с размерами частиц, находящимися в диапазоне от 50 до 165 нм и их объемной концентрацией на уровне не менее 90% от объема полученного целевого продукта.The essence of the known technical solution in relation to the composition is a catalyst based on mixed iron oxide Fe 3 O 4 for intensifying the production of heavy hydrocarbon raw materials, which is a magnetite sol with the chemical formula Fe 3 O 4 with particle sizes ranging from 50 to 165 nm and their volume concentration at the level of at least 90% of the volume of the obtained target product.
Недостатком предлагаемого катализатора является низкая степень конверсии АСПО при его использовании из-за отсутствия источников донора водорода и источника гидроксид ионов, создающих благоприятную среду для ряда химических реакций обеспечивающих снижение содержания CAB [Clark P.D., Hyne J.В., Tyrer J.D. Some Chemistry of Organosulphur Corn-pound Types Occurring in Heavy Oil Sands. 2. Influence of pH on the High Tem-perature Hydrolysis of Tetrahydrothiophene and Thiophene // Fuel. - 1984. - V. 63. - P. 125-128]. Так, при 250°C в заявленном техническом решении CAB снижается на 20% (35,3-28,4%), в то время как у прототипа CAB снижается при 250°С только на 11% (33,2-29,7%).The disadvantage of the proposed catalyst is the low degree of ARPD conversion during its use due to the lack of sources of a hydrogen donor and a source of hydroxide ions, which create a favorable environment for a number of chemical reactions that reduce the content of CAB [Clark P.D., Hyne J.B., Tyrer J.D. Some Chemistry of Organosulphur Corn-pound Types Occurring in Heavy Oil Sands. 2. Influence of pH on the High Temperature Hydrolysis of Tetrahydrothiophene and Thiophene // Fuel. - 1984. - V. 63. - P. 125-128]. So, at 250°C in the claimed technical solution, CAB is reduced by 20% (35.3-28.4%), while in the prototype CAB is reduced at 250°C by only 11% (33.2-29.7%).
Наиболее близким по технической сущности является композиция реагентов для химической конверсии тяжелой нефти при закачке пара и интенсификации нефтеотдачи (патент RU № 2725624, МПК B01J 23/00, B01J 23/74, B01D 11/04, B82Y 40/00, опубл. 03.07.2020 Бюл. № 19), включающая наноразмерный катализатор на основе смешанного оксида переходных металлов, где металлы выбраны из группы: Сг, Mn, Fe, Со, Ni, Cu, Zn, Mo, водород-донорный растворитель нефрас С4-155/205, и спирто-щелочной состав, который представляет собой раствор гидроксида натрия в этиловом спирте с концентрацией от 0,1 до 20 мас. %, где композиция реагентов содержится в соотношении: наноразмерный катализатор на основе смешанного оксида переходных металлов: нефрас С4 - 155/205: спирто-щелочной состав = 1-30 мас. % : 98-50 мас. % : 1-20 мас. %.The closest in technical essence is the composition of reagents for the chemical conversion of heavy oil during steam injection and enhanced oil recovery (patent RU No. 2725624, IPC B01J 23/00, B01J 23/74, B01D 11/04, B82Y 40/00, publ. 03.07.2020 Bull. No. 19), including a nanoscale catalyst on based on a mixed oxide of transition metals, where the metals are selected from the group: Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, hydrogen-donor solvent nefras C4-155/205, and an alcohol-alkaline composition, which is a solution of sodium hydroxide in ethanol with a concentration of 0.1 to 20 wt. %, where the composition of the reagents is contained in the ratio: nanoscale catalyst based on a mixed oxide of transition metals: nefras C4 - 155/205: alcohol-alkaline composition = 1-30 wt. %: 98-50 wt. %: 1-20 wt. %.
Недостатками данной композиции являются высокие затраты энергии на прогрев пласта, так как при химической реакции оксидов металлов группы: Сг, Mn, Fe, Со, Ni, Cu, Zn, Mo выделение тепла в 2,5–3,2 раза меньше и с возможностью обратной реакции водорода, чем при аналогичной реакции щелочных металлов группы: Li, Na, К, где реакция не имеет обратного действия, так как выделенный водород (H2) связывает радикалы, а образующаяся щелочь добавляет интенсивности при разложении АСПО (ускоряет процесс 1,4–2 раза).The disadvantages of this composition are high energy costs for heating the formation, since during the chemical reaction of metal oxides of the group: Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, the heat release is 2.5–3.2 times less and with the possibility of a reverse reaction of hydrogen than in a similar reaction of alkali metals of the group: Li, Na, K, where the reaction does not have a reverse effect, since the released hydrogen (H 2 ) binds radicals, and the resulting alkali adds intensity during the decomposition of paraffin (speeds up the process 1.4–2 times).
Техническим результатом предполагаемого изобретения являются создание композиции реагентов для химической конверсии тяжелой нефти при закачке пара, позволяющей обеспечить более интенсивный прогрев пластов и экономию энергии за счет экзотермической реакции щелочных металлов с водой и разложение АСПО под воздействием образующейся щелочи.The technical result of the proposed invention is the creation of a composition of reagents for the chemical conversion of heavy oil during steam injection, which makes it possible to provide more intensive heating of the reservoirs and save energy due to the exothermic reaction of alkali metals with water and the decomposition of paraffin deposits under the influence of the resulting alkali.
В качестве технического решения предлагается композиция реагентов для химической конверсии битуминозной нефти при закачке пара, включающая гидрореагирующее вещество с наноразмерным содержанием металла, водород-донорный растворитель нефрас С4-155/205 и водно-спиртовая смесь.As a technical solution, a composition of reagents for the chemical conversion of bituminous oil during steam injection is proposed, including a hydroreactive substance with a nanosized metal content, a hydrogen-donor solvent nefras C4-155/205 and a water-alcohol mixture.
Новым является то, что гидрореагирующее вещество с содержанием наноразмерного металла состоит из щелочных металлов из группы Li, Na, K, в качестве спирта – алифатический спирт с общей формулой CnH(2n+1)OH, где n=1÷4, причем соотношение спирта и воды равно (1÷5):1, где композиция реагентов образована в соотношении: гидрореагирующего вещества на основе одного из щелочных металлов: нефрас С4 - 155/205: водно-спиртовой смеси = 1-5 мас. % : 55-89 мас. % : 10-30 мас. %.What is new is that the hydroreacting substance with the content of a nanosized metal consists of alkali metals from the group Li, Na, K, as an alcohol - an aliphatic alcohol with the general formula C n H (2n+1) OH, where n=1÷4, and the ratio of alcohol and water is (1÷5):1, where the composition of the reagents is formed in the ratio: new mixture = 1-5 wt. %: 55-89 wt. % : 10-30 wt. %.
Композиция реагентов для химической конверсии тяжелой нефти при закачке пара включает гидрореагирующее вещество с наноразмерным содержанием щелочных металлов из группы Li, Na, K, водород-донорный растворитель нефрас С4-155/205 и водно-спиртовую смесь, где в качестве спирта использован алифатический спирт с общей формулой CnH(2n+1)OH, где n=1÷4. Причем соотношение спирта и воды равно (1÷5):1. Композиция реагентов образована в соотношении: гидрореагирующего вещества на основе одного из щелочных металлов: нефрас С4 - 155/205: водно-спиртовой смеси = 1-5 мас. % : 55-89 мас. % : 10-30 мас. %.The composition of reagents for the chemical conversion of heavy oil during steam injection includes a hydroreacting substance with a nanoscale content of alkali metals from the Li, Na, K group, a hydrogen-donor solvent nefras C4-155/205 and a water-alcohol mixture, where aliphatic alcohol with the general formula C n H (2n+1) OH, where n=1÷4, is used as alcohol. Moreover, the ratio of alcohol and water is equal to (1÷5):1. The composition of the reagents is formed in the ratio: hydroreactive substance based on one of the alkali metals: nefras C4 - 155/205: water-alcohol mixture = 1-5 wt. %: 55-89 wt. % : 10-30 wt. %.
При обработке нефтяного пласта существуют ограничения по глубине и факторам воздействия из-за снижения скорости и интенсивности химико-физических процессов по мере продвижения закачиваемых активных жидкостей от забоя скважины в глубь пласта.When treating an oil reservoir, there are restrictions on depth and impact factors due to a decrease in the speed and intensity of chemical and physical processes as the injected active fluids move from the bottom of the well into the depth of the reservoir.
Устранение описанной выше проблемы, по мнению авторов, возможно благодаря применению разработанного состава на основе гидрореагирующего вещества, водород-донорного растворителя и водно-спиртовой смеси.Elimination of the problem described above, according to the authors, is possible due to the use of the developed composition based on a hydroreacting substance, a hydrogen-donor solvent, and a water-alcohol mixture.
Гидрореагирующее вещество с наноразмерным содержанием щелочного металла (например, диспергированный металлический Na) при взаимодействии с пластовой водой и конденсированным паром по реакции:A hydroreacting substance with a nanoscale content of an alkali metal (for example, dispersed metallic Na) when interacting with formation water and condensed steam according to the reaction:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ + 168 кДж,2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 ↑ + 168 kJ,
способствует интенсивному прогреву жидкости в продуктивном пласте, образованию газообразного водорода и выделению дополнительного тепла, ионы образующегося NaOH снижают межфазное натяжение парафинов и асфальтенов. При контакте щелочи с тяжелой нефтью происходит взаимодействие щелочи и органических кислот, содержащихся в составе нефти (в основном это нафтеновые кислоты), в результате чего образуются поверхностно-активные вещества, которые способствуют снижению межфазного натяжения на границе раздела фаз «нефть-водная фаза» и увеличивающие смачиваемость породы водой. promotes intensive heating of the fluid in the reservoir, the formation of gaseous hydrogen and the release of additional heat, the ions of the resulting NaOH reduce the interfacial tension of paraffins and asphaltenes. When alkali comes into contact with heavy oil, alkali and organic acids contained in the oil (mainly naphthenic acids) interact, resulting in the formation of surfactants that help reduce interfacial tension at the oil-water phase interface and increase rock wettability with water.
Использование водород-донорных растворителей благоприятствует переносу водорода к свободным радикалам, образующимся в процессе гидротермальной обработки, тем самым обеспечивается их насыщение и предотвращается рекомбинация. The use of hydrogen-donor solvents favors the transfer of hydrogen to free radicals formed during hydrothermal treatment, thereby ensuring their saturation and preventing recombination.
Использование водно-спиртовой смеси в общем составе препятствует набуханию глинистых минералов и разрушению скелета породы (ярко проявляется при наличии глинистых минералов более 3,5% от литологического состава коллектора). The use of a water-alcohol mixture in the general composition prevents the swelling of clay minerals and the destruction of the rock skeleton (it is clearly manifested in the presence of clay minerals of more than 3.5% of the lithological composition of the reservoir).
Вследствие совокупного действия описанных выше процессов поры освобождаются от тяжелых фракций нефти, увеличивая фильтрационно-емкостные свойства продуктивного пласта, а также обеспечивается химическая конверсия и снижение вязкости тяжелой нефти, что приводит к облегчению ее добычи и увеличению нефтеотдачи (процент извлекаемой нефти от разведанных запасов, то есть коэффициент извлечения нефти – КИН).Due to the combined effect of the processes described above, the pores are freed from heavy oil fractions, increasing the reservoir properties of the reservoir, and chemical conversion and a decrease in the viscosity of heavy oil are also provided, which leads to easier production and increased oil recovery (the percentage of recoverable oil from proven reserves, that is, the oil recovery factor - oil recovery factor).
Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.
Для приготовления композиции реагентов применялись следующие ингредиенты:The following ingredients were used to prepare the reagent composition:
Натрий металлический кусковой является товарным продуктом (ГОСТ 3273-75 Натрий металлический технический. Технические условия).Sodium metal lump is a marketable product (GOST 3273-75 Sodium metal technical. Specifications).
Калий металлический кусковой является товарным продуктом (ГОСТ 10588-75 Калий металлический технический. Технические условия).Potassium metal lump is a marketable product (GOST 10588-75 Potassium metal technical. Specifications).
Литий металлический кусковой является товарным продуктом (ГОСТ 8774-75 Литий. Технические условия).Lithium metal lump is a marketable product (GOST 8774-75 Lithium. Specifications).
Вазелиновое масло является товарным продуктом (ГОСТ 3164-78 Масло вазелиновое медицинское. Технические условия).Vaseline oil is a marketable product (GOST 3164-78 Vaseline medical oil. Specifications).
Орто-ксилол является товарным продуктом (ГОСТ 9410-78 Ксилол нефтяной. Технические условия).Ortho-xylene is a marketable product (GOST 9410-78 Petroleum xylene. Specifications).
Толуол является товарным продуктом (ГОСТ 14710-78 Толуол нефтяной. Технические условия).Toluene is a marketable product (GOST 14710-78 Petroleum toluene. Specifications).
Причем щелочной металл доводится до наноразмерного состояния (5 – 155 нм).Moreover, the alkali metal is brought to a nanoscale state (5 - 155 nm).
Сначала получают композиции, включающей гидрореагирующее вещество на основе наноразмерного щелочного металла, где металл выбран из группы: Li, Na, K, диспергированного в среде растворителя нефрас С4-155/205, и водно-спиртовая смесь, состоящая из алифатического спирта с общей формулой CnH(2n+1)OH, при n=1÷4.First, a composition is obtained that includes a hydroreacting substance based on a nanosized alkali metal, where the metal is selected from the group: Li, Na, K, dispersed in the medium of the Nefras C4-155/205 solvent, and a water-alcohol mixture consisting of an aliphatic alcohol with the general formula C n H (2n+1) OH, at n=1÷4.
Затем полученные композиции используют по назначению - для химической конверсии битуминозной нефти при гидротермальной обработке пласта, для чего композицию реагентов закачивают в пласт в пределах 1 – 10 мас. %. На способы закачки авторы не претендуют.Then the resulting compositions are used for their intended purpose - for the chemical conversion of bituminous oil during hydrothermal treatment of the formation, for which the reagent composition is injected into the formation within the range of 1–10 wt. %. The authors do not pretend to download methods.
Концентрация композиции реагентов в интервале от 1 до 10% является наиболее эффективной, поскольку экспериментально установлено, что концентрации менее 1 мас. % недостаточно для деструкции АСПО и снижения ее вязкости, концентрации от 1 мас. % и более достаточно для деструкции АСПО и снижения вязкости, а более 10 мас. % - вводить нецелесообразно, так как с технической точки зрения значительно усложняется процесс получения стабильной дисперсии композиции реагентов в среде растворителя, что влечет за собой значительные экономические издержки при промышленном использовании (значительный рост количества используемых реагентов при незначительном росте эффективности). В композиции реагентов в интервале от 1 до 10 % способствует значительному снижению содержания АСПО и вязкости нефти при 20, 50, 80 и выше °С, практически в линейной зависимости.The concentration of the reagent composition in the range from 1 to 10% is the most effective, since it has been experimentally established that concentrations of less than 1 wt. % is not enough for the destruction of paraffin wax and reduce its viscosity, the concentration of 1 wt. % or more is sufficient for the destruction of paraffin and reduce the viscosity, and more than 10 wt. % - it is not advisable to introduce, since from a technical point of view, the process of obtaining a stable dispersion of the composition of reagents in a solvent environment is much more complicated, which entails significant economic costs in industrial use (a significant increase in the number of reagents used with a slight increase in efficiency). In the composition of reagents in the range from 1 to 10%, it contributes to a significant decrease in the content of ARPD and oil viscosity at 20, 50, 80 and above °C, almost in a linear relationship.
Апробацию проводили на образцах нефтесодержащей породы Ашальчинского месторождения Республики Татарстан (РТ) при давлении близкой к пластовой 0,4 МПа со следующими характеристиками нефти: содержание АСПО 35,6%, а вязкость - 3650 мПа⋅с для 20°С. В результате воздействия совместно с паром мас. 4 % композиции реагентов с наноразмерным щелочным металлом (Na) на нефть: АСПО снизилось с 35,6% до 16%, вязкость снизилась с 3650 мПа⋅с до 250 мПа⋅с, в диапазоне температур от 20°С до 300°С, а отбираемая температура продукции образца при давлении закачки 4,0 МПа повышалась на 9-11% относительно создаваемой из вне только за счет реакции щелочных металлов композиции реагентов с водой.Approbation was carried out on samples of oil-bearing rocks of the Ashalchinskoye field of the Republic of Tatarstan (RT) at a pressure close to the formation pressure of 0.4 MPa with the following oil characteristics: ARPD content 35.6%, and viscosity - 3650 mPa⋅s for 20°C. As a result of exposure together with steam wt. 4% composition of reagents with nanosized alkali metal (Na) for oil: ARPD decreased from 35.6% to 16%, viscosity decreased from 3650 mPa⋅s to 250 mPa⋅s, in the temperature range from 20°C to 300°C, and the sample production temperature taken at an injection pressure of 4.0 MPa increased by 9-11% relative to that created from outside only due to the reaction of alkali metal composition reagents with water.
Заявленное техническое решение в эксперименте осуществляется по следующим этапам: The claimed technical solution in the experiment is carried out in the following steps:
На 1 этапе получают композиции, включающей гидрореагирующее вещество на основе наноразмерного щелочного металла, где металл выбран из группы: Li, Na, K, диспергированного в среде растворителя нефрас С4-155/205, и водно-спиртовая смесь, состоящая из алифатического спирта с общей формулой CnH(2n+1)OH в различных соотношениях. Берут металлический натрий и измельчают его с помощью ультразвукового процессора, например, производства фирмы Hielscher в среде растворителя нефрас С4-155/205 в течении до 15 минут в зависимости от соотношения щелочного металла. Затем путем обычного смешивания дистиллированной воды и изопропилового спирта получают водно-спиртовую смесь.At the 1st stage, compositions are obtained, including a hydroreacting substance based on a nanosized alkali metal, where the metal is selected from the group: Li, Na, K, dispersed in the medium of the Nefras C4-155/205 solvent, and a water-alcohol mixture consisting of an aliphatic alcohol with the general formula C n H (2n+1) OH in various ratios. Metallic sodium is taken and crushed using an ultrasonic processor, for example, manufactured by Hielscher in the solvent Nefras C4-155/205 for up to 15 minutes, depending on the ratio of the alkali metal. Then, by conventional mixing of distilled water and isopropyl alcohol, a water-alcohol mixture is obtained.
В результате указанных действий получают состав заявленной композиции: наноразмерный Na + нефрас С4-155/205 + водно-спиртовая смесь, причем для остальных примеров реализации соотношение компонентов заявленного состава композиции меняют, используя пограничные значения концентрации компонентов композиции:As a result of these actions, the composition of the claimed composition is obtained: nanosized Na + nefras C4-155/205 + water-alcohol mixture, and for other examples of implementation, the ratio of the components of the claimed composition of the composition is changed using the boundary values of the concentration of the components of the composition:
Опыты 1: Experiments 1:
металлический Na : нефрас С4-155/205 : водно-спиртовая смесь = 1% : 89% : 10% metallic Na : nefras C4-155/205 : water-alcohol mixture = 1% : 89% : 10%
Опыты 2: Experiments 2:
металлический Na : нефрас С4-155/205 : водно-спиртовая смесь = 3% : 82% : 15%metallic Na : nefras C4-155/205 : water-alcohol mixture = 3% : 82% : 15%
Опыты 3:Experience 3:
металлический Na : нефрас С4-155/205 : водно-спиртовая смесь = 5% : 65% : 30% metallic Na : nefras C4-155/205 : water-alcohol mixture = 5% : 65% : 30%
Опыты 4: Experience 4:
металлический Li : нефрас С4-155/205 : водно-спиртовая смесь = 1% : 89% : 10%metallic Li : nefras C4-155/205 : water-alcohol mixture = 1% : 89% : 10%
Опыты 5:Experiments 5:
металлический K : нефрас С4-155/205 : водно-спиртовая смесь = 1% : 89% : 10%metallic K : nefras C4-155/205 : water-alcohol mixture = 1% : 89% : 10%
Получают целевой продукт – композиция реагентов для химической конверсии тяжелой нефти при гидротермальной обработке пласта. The target product is obtained - a composition of reagents for the chemical conversion of heavy oil during hydrothermal treatment of the formation.
На 2 этапе полученные на 1 этапе композиции используют по назначению - для химической конверсии тяжелой нефти при гидротермальной обработке пласта, способствующая увеличению нефтеотдачи. Эффективность при использовании по назначению заявленного технического решения была апробирована на образцах нефти Ашальчинского месторождения РТ, разрабатываемого с применением паротепловой обработки продуктивного пласта, содержащего флюид в виде водо-нефтяной эмульсии (далее по тексту - облагораживаемой нефти). Для экспериментов использовали реактор высокого давления, например, производства фирмы Parr instrument (г. Молин, Иллинойс, США). At stage 2, the compositions obtained at stage 1 are used for their intended purpose - for the chemical conversion of heavy oil during hydrothermal treatment of the formation, which contributes to an increase in oil recovery. Efficiency when used for the intended purpose of the claimed technical solution was tested on oil samples of the Ashalchinskoye field of the Republic of Tatarstan, developed using steam-thermal treatment of a productive formation containing fluid in the form of a water-oil emulsion (hereinafter referred to as refined oil). For experiments, a high-pressure reactor was used, for example, manufactured by Parr Instrument (Moline, Illinois, USA).
Заявленный состав композиции для подземного облагораживания тяжелой нефти при закачке пара используют следующим образом: 1. На образцах породы проводят определение содержания смолисто-асфальтеновых веществ при проведении SARA-анализа согласно методике ASTM D2007 recommendations, вязкость определяется при помощи, например, ротационного вискозиметра «Alpha» фирмы «Fungilab» с термостатом фирмы «Huber» марки «Microprocessor Control MPC». 2. В реактор высокого давления Parr Instrument загружают последовательно водно-спиртовую смесь, исследуемый нефтенасыщенный образец, гидрореагирующее вещество, диспергированное в среде растворителя, при комнатной температуре, например, 20-25°С.The claimed composition of the composition for underground upgrading of heavy oil during steam injection is used as follows: 1. The content of tar-asphaltene substances is determined on rock samples during SARA analysis according to ASTM D2007 recommendations, the viscosity is determined using, for example, a rotational viscometer "Alpha" from Fungilab with a thermostat from Huber, brand Microprocessor Control MPC. 2. The water-alcohol mixture, the studied oil-saturated sample, the hydroreactive substance dispersed in the solvent medium are sequentially loaded into the Parr Instrument high-pressure reactor at room temperature, for example, 20-25°C.
На 3 этапе полученную систему нагревают до заданной температуры в интервале от 20 до 300°С (например, 20, 50, 80, и до 300,), при этом часть воды переходит в паровую фазу. At stage 3, the resulting system is heated to a predetermined temperature in the range from 20 to 300°C (for example, 20, 50, 80, and up to 300,), while part of the water passes into the vapor phase.
Следует пояснить, что при достижении заданной температуры от 20 до 300 °С в ходе процесса образования пара в реакторе повышается давление от 0,1 до 4,0 МПа, что необходимо для моделирования условий процесса паротеплового воздействия в пласте. It should be clarified that when the specified temperature is reached from 20 to 300 °C, during the process of steam generation in the reactor, the pressure rises from 0.1 to 4.0 MPa, which is necessary to simulate the conditions of the process of thermal steam exposure in the reservoir.
Продолжительность проведение эксперимента в реакторе-автоклаве составляет 24 часа. The duration of the experiment in the reactor-autoclave is 24 hours.
Затем отключают реактор, охлаждают его при комнатной температуре, стравливают давление. Then turn off the reactor, cool it at room temperature, release the pressure.
Полученную водо-нефтяную эмульсию центрифугируют с целью отделения нефти от воды. The resulting water-oil emulsion is centrifuged to separate oil from water.
Полученную облагороженную нефть отправляют на определение: The resulting refined oil is sent for determination:
- содержания смолисто-асфальтеновых веществ (CAB); - content of tar-asphaltene substances (CAB);
- вязкости. - viscosity.
Указанные параметры (содержание CAB и вязкость) характеризуют достижение заявленного технического результата - композиция способствующая химической конверсии тяжелой нефти при гидротермальной обработке пласта и способствующая увеличению нефтеотдачи.These parameters (CAB content and viscosity) characterize the achievement of the claimed technical result - a composition that promotes the chemical conversion of heavy oil during hydrothermal treatment of the formation and contributes to an increase in oil recovery.
Результаты химической конверсии тяжелой нефти Ашальчинского месторождения РТ при различных температурах и различных содержаниях наноразмерного щелочного металла в композиции с нефрасом С4 155/205 и водно-спиртовой смеси сведены в таблицу.The results of chemical conversion of heavy oil from the Ashalchinsk field of the Republic of Tatarstan at different temperatures and different contents of nanosized alkali metal in the composition with nefras C4 155/205 and water-alcohol mixture are summarized in the table.
ТаблицаTable
При этом заявитель поясняет, что чем ниже значения CAB и вязкости, тем выше химическая конверсия тяжелой нефти при гидротермальной обработке пласта, способствующая увеличению нефтеотдачи. Из результатов анализа данных следует, что совместное применение гидрореагирующего вещества на основе щелочного металла, растворителя и водно-спиртовой смеси при концентрации гидрореагирующего вещества в интервале от 1 до 5 % способствует снижению содержания АСПО и вязкости нефти при 20, 50, 80 и до 300°С, что, в свою очередь, приводит к повышению химической конверсии тяжелой нефти при гидротермальной обработке образца нефтенасыщенной породы, способствующей увеличению нефтеотдачи. At the same time, the applicant explains that the lower the values of CAB and viscosity, the higher the chemical conversion of heavy oil during hydrothermal treatment of the formation, which contributes to increased oil recovery. It follows from the results of data analysis that the combined use of a hydroreacting substance based on an alkali metal, a solvent, and a water-alcohol mixture at a concentration of a hydroreactive substance in the range from 1 to 5% contributes to a decrease in the ARPD content and oil viscosity at 20, 50, 80, and up to 300°C, which, in turn, leads to an increase in the chemical conversion of heavy oil during hydrothermal treatment of an oil-saturated rock sample, which contributes to an increase in oil recovery.
Предлагаемая композиция реагентов для химической конверсии тяжелой нефти при закачке пара позволяет обеспечить более интенсивный прогрев пластов и экономию энергии за счет экзотермической реакции щелочных металлов с водой и разложение АСПО под воздействием образующейся щелочи.The proposed composition of reagents for the chemical conversion of heavy oil during steam injection allows for more intensive heating of the reservoirs and energy savings due to the exothermic reaction of alkali metals with water and the decomposition of ARPD under the influence of the formed alkali.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2800376C1 true RU2800376C1 (en) | 2023-07-20 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8435400B2 (en) * | 2005-12-16 | 2013-05-07 | Chevron U.S.A. | Systems and methods for producing a crude product |
| RU2655391C1 (en) * | 2018-03-12 | 2018-05-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Method for obtaining nanoscale catalyst based on mixed iron oxide for intensification of heavy raw hydrocarbon material and catalyst obtained by this method |
| RU2695353C1 (en) * | 2019-04-11 | 2019-07-23 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Composition for underground refining of heavy oil and intensification of oil recovery when pumping steam |
| RU2725624C1 (en) * | 2019-07-11 | 2020-07-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" (ООО "РИТЭК") | Composition of reagents for chemical conversion of heavy oil when pumping steam |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8435400B2 (en) * | 2005-12-16 | 2013-05-07 | Chevron U.S.A. | Systems and methods for producing a crude product |
| RU2655391C1 (en) * | 2018-03-12 | 2018-05-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Method for obtaining nanoscale catalyst based on mixed iron oxide for intensification of heavy raw hydrocarbon material and catalyst obtained by this method |
| RU2695353C1 (en) * | 2019-04-11 | 2019-07-23 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Composition for underground refining of heavy oil and intensification of oil recovery when pumping steam |
| RU2725624C1 (en) * | 2019-07-11 | 2020-07-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" (ООО "РИТЭК") | Composition of reagents for chemical conversion of heavy oil when pumping steam |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101755027B (en) | Method for recovering crude oil from a subterranean formation | |
| US3070165A (en) | Fracturing formations in wells | |
| CN100391601C (en) | Catalyst for downhole catalytic reforming of viscous crude | |
| GB1559948A (en) | Treatment of a viscous oil reservoir | |
| JP2012520374A (en) | Hydrocarbon extraction from hydrocarbon-containing materials and / or treatment of hydrocarbon-containing materials | |
| EA004090B1 (en) | Mineral acid enhanced thermal treatment for viscosity reduction of oils (ecb-0002) | |
| CN107321316B (en) | A kind of method of oil emulsion in removal ternary compound oil drive water exit | |
| WO2015058170A2 (en) | Alkali metal silicides for high temperature wettability improvement in carbonate reservoirs | |
| JP2015502983A (en) | Compositions and methods useful for oil extraction | |
| Rayeni et al. | An experimental study of the combination of smart water and silica nanoparticles to improve the recovery of asphaltenic oil from carbonate reservoirs | |
| US4317487A (en) | Method of recovering oil and other hydrocarbon values from subterranean formations | |
| RU2800376C1 (en) | Composition of chemicals for chemical conversion of bituminous oil during steam injection | |
| EA006271B1 (en) | Solids-stabilized water-in-oil emulsions and method for using same | |
| RU2515673C2 (en) | System for oil production by means of emulsion containing mixable solvent | |
| JP2006501981A (en) | Catalyst composition and its use in the production of low molecular weight hydrocarbons | |
| US20140202928A1 (en) | Method for destabilizing bitumen-water and oil-water emulsions using lime | |
| US4101426A (en) | Acid composition and method for acid treating geological formations | |
| JP2018178374A (en) | Composition for collecting hydrocarbon, fracturing fluid, composition for separating hydrocarbon, processing method of hydrocarbon including stratum, method of collecting hydrocarbon, and using as fracturing fluid in hydraulic fracture method | |
| CN114181690A (en) | Carbon dioxide synergistic thick oil viscosity reducer and application thereof | |
| Khalilnezhad et al. | Hybrid thermal chemical EOR methods | |
| RU2812659C1 (en) | Composition for underground hardening of heavy oil during steam injection | |
| RU2725624C1 (en) | Composition of reagents for chemical conversion of heavy oil when pumping steam | |
| RU2765453C1 (en) | Composition for intensification of heavy and viscous oil production, method for its production and method for its use | |
| Mustafin | Effects of Nanoparticles on Thermal Conductivity Enhancement in Different Oils | |
| Shah et al. | A comprehensive study on applications of nanomaterials in petroleum upstream and downstream industry |