SU1544958A1 - Состав дл добычи нефти - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности и предназначено дл  разработки нефт ных месторождений дл  увеличени  нефтеотдачи пласта и интенсификации добычи нефти. Цель - улучшение реологических свойств составов на основе водорастворимого полимера. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: гидролизованный полиакриламид (ПАА) 0,0016-0,1000

неионогенное поверхностно-активное вещество 0,0033-1,0000

вода - остальное. Состав приготавливают путем растворени  в воде ПАА, а затем оксиэтилированного ПАВ при перемешивании. При взаимодействии ПАА с оксиэтилированным ПАВ образуетс  комплекс из нескольких молекул ПАА, сшитых молекулой неионогенного ПАВ за счет взаимодействи  амидной группы ПАА с неподеленной парой электрона кислорода полиоксиэтиленовой группы неионогенных ПАВ. Образующийс  комплекс имеет мол.м. в несколько раз выше мол.м.ПАА, что предает ему более высокие реологические свойства. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности и примен етс  при разработке нефт ных месторождений дл  увеличени  нефтеотдачи пласта и интенсификации добычи нефти.

Целью изобретени   вл етс  улучшение реологических свойств составов на основе водорастворимого полимера .

Состав, содержащий водорастворимый полимер, ПАВ и воду, содержит в качестве водорастворимого полимера гидролизованный полиадриламид, а в качестве ПАВ - неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидролизованньй

полиакриламид

НПАВ

Вода

0,0016-0,3000

0,0033-1,0

Остальное

СЛ

4 4 & У1

эо

В качестве НПАВ используют окси- этилированные ПАВ: оксиэтилирован- ные алкилфенолы, блоксополимеры окисей этилена к пропилена и т.п., в качестве воды - пресную или минерализованную воду (раствор электролитов ) .

Согласно известному составу молекулы полиоксиэтилена при взаимодействии с анионным ПАВ не сшиваютс , а следовательно , молекул рна  масса их комплекса измен етс  незначительно по сравнению с молекул рной массой пблиоксиэтилена,в предлагаемом составе при взаимодействи полиакриламида соксиэтилированным ПАВ образуетс  комплекс из нескольких мо- лекул полиакриламидаs сшитых молекулой НПАВ за счет взаимодействи  амид- ной группы полиакриламида с неподеленной парой электрона кислорода поли- оксиэтиленовой группы НПАБ. Образу- ющийс  комплекс имеет молекул рную массу в несколько раз выше молекул р- ной массы полиакриламида, что обуславливает более высокие реологические свойства комплекса по сравнению со свойствами как полиакриламида, так и комплекса полиэтиленоксида с анионным ПАВ по известному составу.

Дл  приготовлени  полимерсодержащих составов (ПС) вз ты: в качестве гидролизованного полиакриламида - три полимера с мол.м. 10 млн и степенью гидролиза 5,15 и 24% соответственно , шифр их TI-1 ,П--2 и П-3, в качестве неионогенного ПАВ - оксиэти- лированные алкилфенолы - продукты марки неонол АФ 9-7, АФ 9-Ю и АФ 9-18 соответственно с 7, 10 и 18 оксиэтиленовыми группами и блоксопо- лимер окисей этилена и пропилена марки проксанол 305, в качестве воды - модель волжской воды с содержанием солей 09034%о

Составы приготавливают путем растворени  в воде полиакриламида, а затем оксиэтилированного ПАВ в требуемых количествах при перемешивании пропеллерной мешалкой в химическом стакане. Содержание полимера в приготовленных составах находитс  в пределах 0,001-0,30%, а оксиэтили- рованного продукта 0,002-1,2%.

Известные составы готов т путем растворени  тех же полимеров в воде, а также путем последовательного растворени  полиэтиленоксица мол.м. около 1 млн и алкилбензолсульфоната (АБС) натри  эквивалентного веса 320 в той же воде и в тех же услови х, что и предлагаемый состав.

Пример 1. У приготовленных составов определ ют врем  релаксации - одно из реологических свойств водных растворов полимера, позвол 

ющих оценить, в частности, взаимодействие молекул полимера с молекулами оксиэтилированного алкилфенола.

Определение провод т на приборе, принцип действи  которого основан на образовании цилиндрической нити из исследуемого состава при раст жении его между двум  плоскими дисками с последующей фиксацией скорости утоныпени  нити под действием межфазных сил на границе жидкости - воздух во времени (t). По скорости утонь- шени  нити определ ют врем  релаксации по формуле

3 d(lnD)T 1 dt J

Н Г

где D - текущий диаметр нити.

Результаты определени  времени релаксации приготовленных полимерсо- держащих составов приведены в табл.1.

Из табл. 1 видно, что врем  релаксации предлагаемых составов (водных растворов полиакриламида с алкил- фенолом оксиэтилированным) выше времени релаксации известных составов (водных растворов полиакриламида), что указывает на образование комплекса между полимером и НПАВ за счет взаимодействи  их (сравнение составов 3, 5, 7 и 18 с составом 1, составы 4, 6 и 8 с составом 2, составов 9 и 16 с 11 и 10, составов 17 и 19 с 12 и 13), При этом на примере составов 10, 12 и 13 видно, что предлагаемый состав 10 обладает синерги- ческим эффектом по сравнению с известным составом 12 и контрольным составом 13 (водный раствор оксиэтилированного алкилфенола).

Из т аба. 1 также видно, что известные составы 14 и 15 значительно уступают предлагаемым составам 3-10 по в зкостной характеристике, поскольку комплекс полиоксиэтилена с анионным ПАВ имеет невысокую молекул рную массу,

Реологические характеристики составов как известных, так и предлагаемых улучшаютс  с увеличением степени гидролиза полиакриламида. Врем  релаксации известного состава - 0,075%-ного водного раствора полиакриламида - с увеличением степени гидролиза от 5 (П-1) до 24% (П-3) повышаетс  от 0,12 до 1,42 с, т.е. почти в 12 раз (составы 11, 12 и 1).

Поскольку врем  релаксации предлагаемых составов с тем же содержанием

полимера выше этой характеристики известного состава (сравнение состава 1 с составами 3, 5 и 7), то дл  предлагаемых составов с увеличением степени гидролиза полимера врем  релаксации повышаетс . Это подтверждаетс  данными по времени релаксации составов 3, 9, 16-19.

Необходимо отметить, что полиак- риламиды с низкой степенью гидролиза (до 5-7%) мало пригодны дл  приготовлени  предлагаемых составов, так как врем  релаксации их незначительно выше времени релаксации известного состава с тем же содержанием полимера (сравнение составов 10, 17 и 19 с составом 12).

По времени релаксации не представл етс  возможным определить нижний концентрационный предел полимера и НПАВ, так как при содержании полиакриламида лаже со степенью гидролиза 24% (ТТ-3) ниже 0,01% прибор показывает 0, т.е. не чувствует кажущуюс  в зкость испытываемого раствора. Это объ сн етс  тем, что молекулы полимера , модифицировэнного НПАВ, при концентрации полимера ниже 0,1% удалены друг от друга в растворителе и слабо взаимодействуют, хот  и имеют большие размеры, чем молекулы немодифицированного полиакриламида. В этом случае, реологические свойства составов следует определ ть на пористой среде, котора  наиболее полно моделирует коллектор нефт ного пласта.

Пример 2. У приготовленных составов определ ют фактор сопротивлени  и остаточный фактор сопротивлени  при фильтрации в пористой среде составов и затем воды соответственно. Эти параметры составов  вл ютс  основными реологическими свойствами их. Фактор сопротивлени  - отношение подвижности воды (6) к подвижности по

лимерного состава (flc), а остаточный фактор сопротивлени  - отношение под- вижности воды, закачиваемой в пористую среду до полимерного состава «/ft) к подвижности воды, закачиваемой после этого состава, (tyf,), и обозначаютс  R и R

&

ост

отношение проницаемости пористой среды дл  воды (Кв) или состава (Кс) к

. ост соответственно, т.е. R Р,

а Кпгт Т ПОДВИЖНОСТЬ

Лс ост Ve,

в зкости воды т.е. Л, - Кбf (8

или состава

ь л л - ка (Гв АС (Г Лб

(jUc)

0

0

5

Реологические свойства составов определ ют по следующей методике.

Насыпную песчаную модель пористой среды (керн) диаметром 2,8 см, длиной 9,6 см с промежуточной точкой отбора давлени  на 4,8 см от входа в модель насыщают под вакуумом водой, после чего через керн прокачивают воду с помощью датчика посто нного расхода до выхода на посто нный ре- 5 жим фильтрации (давление в промежуточной точке керна почти не измен етс ), затем испытываемый полимерный состав - также до выхода на посто нный режим и воду. Фильтрацию провод т при комнатной температуре на скорост х 0,99 и 6,14 м/сут. При установившемс  режиме фильтрации определ ют проницаемость по фильтруемой жидкости (К) . а по ней рассчитывают Д , R и

R

ост

Результаты определени  реологических свойств предлагаемых составов, растворов полимера и известного состава приведены в табл. 2.

0 Из табл. 2 видно, что предлагаемые составы по реологическим свойствам существенно превосход т известные составы. Однако при снижении содержани  НПАВ до 0,002% и полиакриламида

5 до 0,001% реологические свойства предлагаемого состава улучшаютс  несущественно (в пределах ошибки опыта). Это позвол ет прин ть за нижний предел содержани  в предлагаемых соста0 вах НПАВ 0,0033%, а полиакриламида 0,0016%. В то же врем  увеличение содержани  НПАВ в предлагаемом составе до 1,2% не приводит к улучшению реологических свойств по сравнению

5 с составом, содержащим 1% НПАВ. Отсюда верхний предел содержани  НПАВ в предлагаемом составе 1%.

Несмотр  на тог что увеличение содержани  полиакриламида в предлагаемых составах до 0,3% (состав 17) улучшает реологические свойства их по сравнению с известным составом (состав 18) ,за верхний предел содержани  полиакриламида в предлагаемых составах принимают 0,3%, так как дальнейшее увеличение содержани  его в составе экономически и технически нецелесообразно .

Следует отметить, что предлагаемые составы с содержанием полиакриламида выше 0,1% могут быть рекомендованы дл  коллекторов с высокой проница- емостью и микротрещиноватостью.

Необходимо также о тметить, что аналогично времени релаксации фак- тОр (R) и остаточный фактор сопротивлени  (ROCT) предлагаемых составов повышаютс  с увеличением степени гид- рсрлиза полиакриламида.

j Таким образом приведенные резуль- опытов по исследованию полимер- сфдержащих составов показывают на луч реологические свойства предлага- eifftix составов в пористой среде по сравнению с известными составами.

Предлагаемые составы могут быть использованы дл  повышени  нефтеот- дачи пласта путем закачки их в пласт в форме одной или нескольких оторочек общим размером 0,05-0,4 объема пор пласта, дл  интенсификации работы во- донагнетательных л нефтедобывающих

скважин путем закачки в иричабойную зону пласта 0,5-50,0 м3 на один метр интервала перфорации или толщины пласта.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Состав дл  добычи , содержащий водорастворимый полимер, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и воду , отлич ающий с  тем, что, с целью улучшени  реологических свойств состава, в качестве водорастворимого полимера он содержит гидро- лизованный полиакриламид, а в качестве ПАВ - неионогенкое поверхностно- активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%: Гидролизовэнный

   полиакриламид0,0016-0,3000

   Неионогенное поверхностно- активное вещество 0,0033-1,0 ВодаОстальное

   0,075 0,03

   0,075

   0,03

   0,075

   0,03

   0,075

   0,03

   0,075

   0,075

   0,075 0,075

   леноксид

   15

   0,03 0,075

   Таблица 1

   1,42 0,54

   2,0

   0,7

   1,85

   0,7

   2,3

   0,9

   0,45

   0,16

   0,38 0,12

   0,05 0,05 0,05

   О О 0,07

   Продолжение тйбл.1