Состав для предотвращения солеотложений в скважине и промысловом оборудовании

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой пром-ти и позволяет повысить продолжительность последействия состава за счет улучшения его адсорбционных свойств. Состав содержит нитрилотриметйленфосфоновую кислоту (НМФК), соляную кислоту, воду, катионоактивное или неионогенное поверхностно-активное вещество и отход процесса гидратации окиси этилена.Соотношение компонентов данного состава следующее, мас.%: НМФК 1-4; соляная кислота 10-15; катионоактивное или неионогенное поверхностХо-активно вещество 0,1-0,7; отход процесса гидратации окиси этилена 5,0-25,5; вода остальное. Срстав м.б. приготовлен как-в стационарной, так и в передвижной емкости около скважины. Смесь смешивают по схеме емкость - насос - емкость закрытой струей во избежание образования пены. Состав применяется Е виде водного раствора или в виде пенной системы. Для определения адссрбционно-десорбционных свойств состава в металлический кернодержатель (МК) набивали промытую и просушенную мраморную крошку. Далее МК вакуумировали 4-5 мин и заполняли приготовленным составом. Через 1 ч начинали десорбцию реагента минерализованной водой хлоркальциевого типа. Величину десорбции устанавливали по концентрации НШК в выходящей воде. Адсорбционные свойства определяли по объему воды, нужной для вымывания ингибитора из МК. 3 табл. 2 (Л 4 О оо 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (SI) 4 С 09 К 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/" :

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сЯ

Fc)g E

j ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4037193/22-03 (22) 29.12.85 (46) 30.06.88. Бюл. N - 24 (71) Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов (72) В.Н.Ахметов, А.B.mìàòêîâ, Ю.А.Дашков, Г.В.Чехонина, А.В.Абдрахманова, П.В.Коваленко и А.М.Шарипов (53) 622.276.66.097(088.8) (56) Способ предупреждения отложения неорганических солей с применением фосфорорганических соединений отечественного производства РД-39 у-1-218-79. Уфа: БашНИПИнефть,1979, 13 с.

Авторское свидетельство СССР

11 996721, кл. Е 21 В 43/12, 1983 ° (54) СОСТАВ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СОЛЕОТЛОЖЕНИЙ В СКВАЖИНЕ И IIPOMbICJIOBOM

ОБОРУДОВАНИИ (57) Изобретение о носится к нефтяной и газовой пром-ти и позволяет повысить продолжительность последействия состава sa счет улучшения его адсорбционных свойств. Состав содержит нитрилотриметиленфосфоновую кислоту (НМФК), соляную кислоту, воду, ÄÄSUÄÄ 1406138 А1 катионоактивное или неионогенное поверхностно-активное вещество и отход процесса гидратации окиси этилена.Соотношение компонентов данного состава следующее, мас.7: НМФК 1-4; соляная кислота 10-15; катионоактивное или неионогенное поверхностно-активное вещество 0,1-0,7; отход процесса гидратации окиси этилена 5,0-25,5; вода остальное. Состав м.б. приготовлен как.в стационарной, так и в передвижной емкости около скважины. Смесь смешивают по схеме емкость — насос— емкость закрытой струей во избежание образования пены. Состав применяется виде водного раствора или в виде пенной системы. Для определения адссрбционно-десорбционных свойств состава в металлический кернодержатель (МК) набивали промытую и просушенную мраморную крошку. Далее МК вакуумировали 4-5 мин и заполняли приготовленным составом. Через 1 ч начинали десорбцию реагента минерализованной водой хлоркальциевого типа. Величину десорбции устанавливали по концент" рации НМФК в выходящей воде. Адсорбционные свойства определяли по объему воды, нужной для вымывания ингибитора из МК. 3 табл.

1406138

0,1-0,7

Изобретение относится к нефтяной и газовой промьпдпенности, в частности к составам для предотвращения отложений неорганических солей в скважинах и промысловом оборудовании при добыче углеводородов из карбонатных и терригенных пластов.

Цель изобретения — повышение продолжительности последействия состава 10 за счет улучшения его адсорбционных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий нитрилотриметиленфосфоновую кислоту, соляную кис- 15 лоту и воду, дополнительно содержит катионоактивное или неионогенное поверхностно-активное вещество и отход процесса гидратации окиси этилена при следующем соотношении компонентов, 20 мас. 7.:

Нитрилотриме тиленфосфоновая кислота . 1,0-4,0 е

Соляная кислота 10,0-15 0

Катионоактивное или неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ)

Отход процесса гидратации окиси эти30 лена. 5,0-25,5

Вода . Остальное

В качестве неионогенных ПАВ могут быть использованы моноалкилфениловые эфиры полиэтиленгликоля на основе 35 полимердистиллята ОП-7, ОП-10 или

Превоцеля У-ON-100- блоксополимер окиси этилена.и окиси пропилена с оксиэтилированным пропиленгликолем, а в качестве катионоактивного ПА — 40 марвелан К(0)-алкилимидазолин.

Отход процесса гидратации окиси этилена содержит мас.X: полигликоли

85-90; моноэтиленгликоль 0,1-3,0; диэтиленгликоль 1,0-10; триэтиленгли- 45 коль — 40-45; тетраэтиленгликоль 1030; пентагексаэтиленгликоль 1,0-7,0; полиальдегидные смолы 10-15, Отход представляет собой жидкость темно-коричневого цвета со слабым 50 специфическим запахом. Плотность при

20 С составляет 1,085 г/см . Темпео ратура начала кипения 190 С, температура конца кипения 240 С, вязкость о при 20 С вЂ” 48,7 cII, температура за- 55 мерзания — 8 С.

Продукт смешивается с водой во всех соотношениях без образования помутнений. Отход не растворим в yrлеводородном конденсате и нефти. Продукт при длительном хранении не разлагается.

Состав может быть приготовлен как на специальной базе, где имеются стационарные емкости, так и в передвижной емкости непосредственно около скважины. Для этого можно использовать агрегат MA-320, АН-400, Азинмаш — 30 и другие.

Смесь перемешивают по схеме емкость — насос — емкость закрытой струей во избежание образования пены.

Состав можно применять в виде водного раствора или при каверново-трещинных коллекторах и пластах большой мощности в виде пенной системы.

Задавливание приготовленного состава в призабойную зону скважины производится по НКТ агрегатам (ПА-320, Азинмаш-30 и др.). При проведежн задавливания состава в виде пенной системы с целью понижения давления на устье скважины предварительно в

НКТ закачивают 2-4 м приготовленэ ного водного раствора ингибитора.После снижения давления на "головке" скважины до,7-8 KIa, не прекращая закачивания раствора ингибитора в

НКТ, прекращается подача газа высокого давления из шлейфа другой скважины для образования в скважине пены, После закачивания в скважину расчетного объема ингибитора производится продавливание его в пласт газом или водой с добавлением ПАВ . Затем -скважину закрывают на 20-24 ч для адсорбции ингибитора на породе пласта. По истечении указанного времени скважина вводится в эксплуатацию с постепенным выводом ее на рабочий режим.

Повторное закачивание ингибитора солеотложения в пласт производится йри снижении содержания нитрилотриметиленфосфоновой кислоты в попутнодобываемой воде ниже 5 г/м

Составы при разном соотношении компонентов представлены в табл.1, Пример 1,. Адсорбционно-десорбционные свойства определяли следующим .образом.

В металлический кернодержатель диаметром 30 мм и высотой 220 мм набивали предварительно промытую водой и высушенную до постоянного..веса мраморную крошку фракцией 2,5-5,0 мм.

Объем пор набитой в кернодержатель

06138 4

НТФ на поверхности породы. Однако адсорбционные свойства состава при этом не очень высокие.

Наибольший эффект достигается при совместном применении ПАВ и отхода процесса гидратации окиси этилена в заданных пределах (составы 3,7,9,11, 12,15,16,19). Так, при вымывании сос10 тава 100 поровыми объемами воды содержание нитрилотриметиленфосфоновой

3 кислоты в воде составляет 24,6 мг/дм (состав 7), тогда как при вымывании известного состава (состав 1) 90 по15 ровыми объемами воды содержание нитр илотриметиленфосфоновой кислоты сосЪ тавляет лишь 8,0 мг/дм, а при вымывании состава 100 поровыми объемами воды НТФ в воде вообще отсутствует.

20 При добавке отхода процесса гидратации окиси этилена ниже 5,0 мас.X (составы 2-5) и выше 25,5 мас.X (состав

10) и ПАВ ниже 0,1 мас.X (составы 2, 4) и вьппе 0,7 мас.Ж (состав 10) ухуд25 шаются адсорбционные свойсу а. .Пример 2. Сравнение эффективности предотвращения отложений солей предлагаемым и известным составами проводили на примере раствора сульфа30 та кальция. Перенасьпценный раствор

CaS0 (концентрации 7,5 г/дм ) гото-. вили смешением эквивалентных количеств сульфата натрия „и хлористого кальция. Опыты .проводили в термостао 35 тиpyeмом стакане при 40+0,1 С с постоянным перемешиванием раствора со скоростью 500 об/мин.

Общая минерализация 231735,8

К+ 1391,0

Са 8517,0

Cl" 141840,0

Нсоп 292,8Na 753305 г

3344,0

SO 1020,5

Прокачку воды через кернодержатель производили снизу вверх с постоянной заданной скоростью, Скорость фильтрации жидкости через породу при этом составляла 0,028 см/с. Величину десорбции устанавливали по концентрации нитрилотриметиленфосфоновой кислоты в выходящей воде. Адсорбцион, ные свойства состава оценивали по, объему воды, необходимому для вымывания ингибитора из кернодержателя.

Объем прокачиваемой воды определяли по мерному цилиндру. Полученные результаты представлены в табл.2.

Как видно из результатов.испытаний, состав обладает более высокими адсорбционными свойствами по сравнению с прототипом (состав 1).

При незначительном содержании не ионогенного или катионоактивного ПАВ (состав 4) или его отсутствии в составе (состав 6) при наличии отхода процесса гидратации окиси этилена, адсорбционные свойства состава ухудшаются по сравнению с составами, в которых содержание отхода процесса гидратации окиси этилена незначительно (состав 5), или он совсем отсутствует (состав 8) при наличии в них

ПАВ.

Это говорит о том, что присутствие неионогенного или катионоактивного ПАВ в составе улучшает адсорбцию малорастворимых кальциевых солей

50 мраморной крошки, установленной экспериментально, составил в среднем

70 мл. После наполнения кернодержателя мраморной крошкой производили его вакуумирование в течение 4-5 мин, после чего заполняли приготовленным составом (объем заливаемого состава равен объему пор) и оставляли на адсорбцию в течение 60 мин. После истечения этого времени начинали десорбцию реагента минерализованной пластовой водой хлоркальциевого типа плотностью о 1,172 г/см следующего состава, мг/дм

После введения ингибирующего сос4п тава изучали стабилизируемый эффект, оказываемый им на пересьпценные растворы сульфата кальция. Защитный эффект определяли через 24 ч по известной формуле

С1 — Cx

45 Э = — — — — ° 100X, С -С„ где С, — начальная концентрация сульфата кальция в исходном растворе, г/дм

С вЂ” концентрация сульфата кальция в конце опыта в растворе, не обработанном ингибитором, г/дм

С вЂ” концентрация сульфата кальция в конце опыта в растворе обработанном ингибитором, г/дм

Полученные сравнительные данные по оценке эффекта предотвращения вы10

0,1-0,7

Таблица1

СоДержание компонентов, мас.7

Состав

Нитрилотриметиленфосфоновая кисОтход процесса гидратации окиси этилена

Поверхностноактивное веСоляная кислота

Вода щество лота

1. (прототип) 80,0

15,0

5 0

86,45

83,90

8,0 Превоцелл 0 05 3,0

10,0 ОП-10 0,1 5,0

11,5 0,.1 9,5

l 1, 5 Превоцелл О, 4 О, 5

0,5

1,0

77,49

1,5

86,10

72,50

72,15

59,15

54,80

1,5

13,0

12,5

2 0

12,5 ОП-10 0,35 . 13,0

12,5 -"- 0,35

2,0

l5,0 Превоцелл 0,7

25,5

4,0

14061 падения сульфата кальция предлагаемым и известным ингибирующимн составами приведены в табл.3.

Из.приведенных данных следует, что данный состав по своей эффективности предотвращения отложений сульфата кальция не уступает известному составу.

Таким образом, использование состава для предотвращения отложения солей в скважинах и промысловом оборудовании путем задавливания его в пласт15 позволяет увеличить время его дейст- . вия. Так,при вымывании предлагаемого состава 100-поровыми объемами воды содержание НТФ в воде составляет

13,7-24,6 мг/дм, тогда как при вы- 20 мывании известного состава 90-поровыми объемами воды количество НТФ в воде равно 8,0 мг/дм, а при проз мывании 100- оровыми объемами воды

НТФ в воде отсутствует, что дает

25 возможность увеличить период между задавками.

Ф о р м у л а ц. 3. о б р е т е н и я

Состав для предотвращения солеотложений в скважине и промысловом оборудовании, содержащий нитрилотри- метилфосфоновую кислоту, соляную кис" лоту и воду, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения продолжительности последействия состава за счет улучшения его адсорбционных свойств, он дополнительно содержит катионоактивное или неионогенное поверхностно-активное вещество и отход процесса гидратации окиси этилена при следующем соотношении компонен-. тов, мас.X:

Нитрилотриметиленфосфоновая кислота ),0-4,0

Соляная кислота 10,0-15,0

Катионоактивное или неионогенное поверхностно-активное вещество

Отход процесса гид" ратации окиси этилена 5,0-25,5

Вода Остальное

1406138

Продолжение табл. 1

Содержание компонентов, иас.й

Сост

Соляная Поверхностнокислота активное вещество

Вода

0,9

32,0

16,0 и

10 5,7

8,5

ОП-7

1 2

0,1

5,5

12,5

0,4

2,0

12,5

«и

0,8

10,2

l6,5

0,9

0 05 и

0,5

8,0

3,0

20,0

15,0 . и

4,0

60,3

0,7

Марвелан О, 1

12,0

4,2

73,7

10,0

77,8

0,7

«и»

12,0

0,5

9,0

4,0

0,5

9,0

0,07

12,0

0,4

2,0

15,0

5,4

0,8

30,0.17,0

Ю

t ° Oat>Ia 2

\ б

43,0 39,4 23 7

92,5,!7,3 В.О

6&!0 52,3

15З.О

2 23,2

15,$12,4 11,0

47 4,0

10 7 11 3 0,2

1В,О

7 !

6,4 5 0!

4,3 1З 7

30,0 26 9 23,4

20,& 19,0 16 3 16,4

$&li4 . 52.1

36,7

44,0

9,7 7,2

240 !& 6 !$>3 124

60,! 4$,&

36,0 29i6

37>6

31,4

04> 7

$117,4

21,3 l&,0 IC,О 1Э, I

6l,2

54 ° 2

45,3

9,& *

26i0

11,4

26,3 23,1

Ь lOll 0 79,4

46,1 37 0

20>0 15 3 11 ° 7 !!о7 6>2

6,7

4&,4 Э7,7

&&,О 64,5

31>О 3! 5 27>2 26 4 27ъо 24>б

24,0 20, 2

26>4

Id,9 14,1 !,2

В 9&,6 72,0

57,3 41,1

33,3

9,4 0,7!

06>2 62,0 39>3

2& 0 25,7 26,0 24,3 22,0 20,0, 20,3

6,2 5,6

4!2,б 2S,9 52,7

32,0 21,2

16,1- 11 0 &,3

62,3

l l 04> 1

32,0 27,2

50,0

IS,6 I5,7 15>4 !3,2 12,4

23,2

40,!

20,4

47,! 42,6 35,0 29,& 25,7

90, б

6&,4

24,9 2$,6

22>3.

13 39,2 30 3

6,4

24,9

2! ° !

20,0 17,2 14>4

l 2,5 11,0 9; 7

7,9

1&,7 . 16, 1 12,9

14 240

1! 0 1064

7,& 6,7

I l,6

4,0 3,9 !

7,6 !7 l

9,0

S,2

15 004>$ 544, 1 203>0 136,2 &Э>4

29,0 26,2 23,6 20,!

53,6

33,7

31,4 2& ° 0

16 704 1

$03,0

49,1!

96,5!

02,!

60,&

367 234 211 !97

19,2 трилоимети"

Зафосфовая киста! 1017>0 ВОО,О 356> 2

4 !3031 100i0 60,2

7 200 О 154 3 . 112 4

9 767,4 476,0 177,5 !

О l$&9t0 1337,4 929 ° 3

l2 300>б 172,3 . 121,4

Отход процесса гидратации окиси этилена

45;40

84,70

72,60

71,60

-88,45

88,43

70,60

46,80

1406138

10 оПРодолжение табл.2 вююс дороговзас объемов аодм чарок караодарватадв

80 докдадараддк Н99 в юасодкдаД вода, wl/дм

t0, I 9,7 8,9 Ь,l, 7,3 6,6 . 5,2 ° 4,6

10,7

It 22,7 17,4 14,6 11,8

162 136 101 89 81 74

5,7

6,6

18,4

24,0 21,3

lS 31,7 26,8

19 276,7 . 147,0 114,6 90,2

546 495 393 32>1 267 270

26,1

6,7

25,0

66 ° 1

5 0

20 1540,3 1294 ° 8 932 ° 3 407,0 131,8 61,6 33,0 20,4 18 ° 2 13,1 7,9

Таблица 3

Состав

Без добавки ингибитора

Известный (1) 54,7

72,3

15

85,9

97,2

54,4

73,5

86,2

97.

Составитель Л.Бестужева

Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Редактор И.Швыдкая

Заказ 3155/22

Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Концентрация ингибитора, мг/дм (в пересчете на НТФ) Защитный эффект ингибирования, Х, через 24 ч