Пенообразующий состав для временной изоляции пласта

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для временной изоляции пласта при ремонте скважин. Цель изобретения - повышение изолирующей способности состава за счет увеличения устойчивости и улучшения пенообразующих свойств при высоком содержании газового конденсата и сильно минерализованной пластовой воды в скважинах. Для этого состав состоит из следующих компонентов при их соотношении, мас.% : газовый конденсат 40-60

альфа-олефинсульфонаты фракций C<SB POS="POST">12</SB>-C<SB POS="POST">14</SB> 1-3

мелкодисперсная двуокись кремния - аэросил 0,05-2

вода - остальное. Альфа-олефинсульфонаты используются в качестве ПАВ и представляет собой жидкость, хорошо растворимую в воде, устойчивую к растворам кислот, солей, щелочей, к высоким температурам. Мелкодисперсная двуокись кремния - аэросил используется в качестве наполнителя и представляет собой рыхлый голубовато-белый порошок. Газовый конденсат - смесь углеводородов. Совокупность свойств реагентов при указанном их количественном соотношении создает сверхсуммарный эффект, выражающийся в повышении крепости пены и одновременной ее стабилизации. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5 )5 С 09 К 7/08

3Н.46У-.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Мi ..!Т!" !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 449 7107/24-03

1 (22) 18. 09.88 (46) 30.11.90. Бюл. Р 44 (71) Северо-Кавказский научно-исследовательский институт природных газов (72) С.В. Долгов, P.Í. Каллаева, Т.Ш. Вагина, Д.И. Земепков, и А .П. Рудой (53) 622. 245 (088.8) (56) Гольденберг A.M., Малицкий A.E., Фещук О.В. Реагент для вспенивания газового конденсата. — Нефтепромысловое дело, 1982, У 3, с ° 5-18.

Кирсанов А.И., Шаповал Б.С., Герловин Ш.И., Стержинская Л.Г. Поверхностно-активные вещества — пепообразователи и их применение при бурении скважин с очисткой забоя ГЖС, Техника и технология геолого-разведочных работ, M., 1987. (54) ПЕНООБРАЗУП И1" СОСТАВ ДЛЯ ВРЕМЕНН0А ИЗОЛЯЦИИ ПЛАСТА (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для временпой изоляции пласта при ремонте скважин, Цель .изобретения — повышение изолирующей

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к эксплуатации скважин с помощью пен, и может быть использовано для временной изоляции пласта при ремонте скважин, Целью изобретения является повы— шение изолирующей способности состава за счет увеличения устойчивости и улучшения пенообразующих свойств

„„Я0„„1609813 . А 1

2 способности состава за счет увеличения устойчивости и улучшения пепообразующих свойств при высоком содержании газового конденсата и сильп минерализованной пластовой воды в скважинах. Для этого состав состоит из следующих компонентов при их соотношении, мас.Х: газовый конденсат 4060; альфа-опефпнсульфонаты фракций

С „-С 1-3; мелкодисперсная двуокись кремния — аэросил 0,05-2, вода остальное. Альфа-ол ефипсульфонаты используются в качестве ПАВ и представляет собой жидкость, хорошо растворимую в воде, устойчивую к растворам кислот, солей, щелочей, к высо- д ким температурам. Мелкодисперспая Ж двуокись кремния — аэросил ислользуется в качестве наполнителя и представляет собой рыхлый голубовато- с: белый порошок. Газовый копдснсат— смесь углеводородов. Совокупность свойств реагентов при указанном их количественном соотношении создает сверхсуммарный эффект, выражающийся в повышении крепости пены и одновременной ее стабилизации. 1 ил,, 1 табл. при высоком содержании газового конденсата и сильно мипе пластовой воды в скважинах.

На чертеже представлена схема пепообразования в среде — углеводородная жидкость, Состав содержит газовый конденсат, „ в качестве поверхностно-активного вещества — водорастворимые соли 0ь-олефинсульфонаты фракции С< -С и в ка1609813 честве наполнителя — мелкодисперсную двуокись кремния - аэросил марки А-175 или А-380.

g --Олефинсульфонаты — нейтралиэо5 ванный продукт присоединения трехокиси серы к олефинам. Углеводородный радикал олефинсульфонатов содержит 12-14 атомов углерода. В качестве катиона в молекулах олефинсульфо натов может быть К, Na NH эта+ + + ноламин. Содержание основного вещества 38-40%. По физико-химическим свойствам представляют собой жидкость от светло-желтого до темно-коричневого 5 цвета, хорошо растворимую в воде, устойчивую к растворам кислот, солей, ° щелочей, к высоким температурам, не гигроскопичную, Мелкодисперсная двуокись кремния — аэросил марки А-175 и А-380 представляет собой чистую двуокись кремния формулы SiO мол.м. 60,08.

По внешнему виду представляет собой рыхлый голубовато-белый порошок. Мас- 25 совая доля двуокиси кремния 99,9%.

Средний размер частиц аэросила марки

А-175 составляет 10-40 нм, А-380—

5-15 нм. Удельная поверхность аэросила А-175 1754.15 м /г А-3803804

У

140 м /г.

Газовый конденсат представляет собой смесь углеводородов: метановых, нафтеновых, ароматических, Предлагаемый состав обусловливает повышение кратности пены при Од н овр еменной ее стабилизации.

Пенообразование в смеси вода — углеводородная жидкость характеризуется сочетанием двух взаимопротивопо40 ложных процессов: образованием пены в водной фазе и разрушением ее углеводородной фазой, в частности конденсатом. Процесс пенообразования в среде вода — углеводородная жидкость

45 показан на чертеже.

При вспенивании воды и газового конденсата вначале образуется эмульсия типа масло в воде. Пленка жидкос. ти, окружаюцая пузырек воздуха, представляет собой эмульсию, где в водной среде диспергированы капли газового конденсата.

Поверхностно-активное вещество располагается на границах раздела фаз газ — вода и вода — углеводородная жидкость. На границе раздела вода -газовая фаза пузырек воздуха

1 адсорбирует молекулы ПАВ, Гидрофильная часть 2 молекулы ПАВ направлена в водную фазу 3, гидрофобная часть

4, представленная углеводородным радикалом, - в газовую среду.

На границе раздела фаэ вода — углеводородная жидкость молекулы ПАВ адсорбируются на каплях rазовoro конденсата 5: гидрофильная часть 2 о молекулы ПА — к водной среде, а гидро фобная 4 — внутрь пузырька газового конденсата. Мелкодисперсные частички

SiO< располагаются на границе раздела фаз вода — углеводородная жидкость. Не вступая в химическое взаи модействие, они могут вплетаться в углеводородные цепи альфа-олефинсульфонатов, ориентированных в угле водородной фазе газового конденсата, и усиливать, гидрофобные свойства.

Большая удельная поверхность мелкодисперсных частиц двуокиси кремния (175-380 м /г) способствует равномерному их распределению на поверхности раздела фаз, количество

0,05 мас.% является достаточным для усиления гидрофобных свойств ПАВ.

Наличие в составе большого количества газового конденсата (40—

60 мас.%) делает его устойчивым к газовому конденсату, являющемуся пенагаснтелем и находящемуся в большом количестве в скважинах, длительно эксплуатирующихся и подлежащих капитальному ремонту. Кроме того, наличие в составе газового конденсата в количестве 40-60% делает состав мороэоустойчивым и позволяет его испольэовать в районах Крайнего Севера.

Пример. В емкость вмести мостью 1 л последовательно вводят.

40 мас.% (50 мп, p = 0,8) газового конденсата, 56 мас.% (56 мп, 1,0) Воды 2 масе% (2 мп tj 1 0)

g-олефинсульфоната и 2 мас.% (2 r) азросила.

Смесь перемешивают пропелл "рной мемешалкой в течение 5 мин. Образовав- . шуюся пену переводят в градуированный стакан для определения устойчивости и пенообразующей способности.

Кратность пены — отношение объема полученной пены к объему пенообразующей жидкости — равна 4,0.

Устойчивость определяется временем выделения из пены половины объема пенообразующей жидкости. Устойчивость равна 34 ч.

0,05-2,0

Остальное

Уарактернстика пены

Стабильность

Кратность

Аэросил

Вода

Газовый конд енсат

Ы,-Олефин- ПМСс ульф онат 200

Осталь- 2,8 ное

3,5

4,0

4,0

2,0

Осталь- 2,0 ное

2,0

0,1

32

34

34

0,1

0,1

0,1

0,1

О,1

2,0

2,0

2,0

2,0

0,5

tl

11

Н

tt

3,5 34

4,0 34

4,0 34

3,8 22

Система неработоспособна

2,5 22

3,8 33

4,0 35

4,0 34

0i1

0,1

0 1

0,1

0,1

1,0

2,0

3,0

4,0

И

11 и

Осталь0,04

0,05

0,1

1,0

2,0

2,0 2,0

2,0

$0

2,0

2,0

2,0

2,0 ное

И

II

И

Ф!

4,0 34

3,0 26

30 26

2 5 16

1,5 6 с

1,2 5 с

2,0

3,0

4 0

1,0

1,0

5 16098

Технологические параметры пены представлены в таблице, Для повьппения эффективности ремонтных работ, производят временное блокирование призабойной эоны скважины путем создания в пористой среде пенного изолирующего экрана.

Наличие пористой среды способствует увеличению устойчивости пен до нескольких месяцев.Формула изобр етени я

Пенообразующий состав для временной изоляции пласта, включающий газовый конденсат, поверхностно-актив-. ное вещество и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения изолирующей способности состава

Состав пенообраэующей жидкости, мас.Х

13 6 за счет увеличения устойчивости и улучшения пенообразующих свойств при высоком содержании газового конденсата и сильно минерализованной пластрвой воды в скважинах, он дополнительно содержит мелкодисперсную двуокись кремния - аэроснл, а в качестве поверхностно-активного вещества — водорастворимые сопи g -олефинсульфонатов фракции С С ф при следующем соотношении компонентов, мас. Х;

Газовый конденсат 40-60

Водорастворимые соли g,-Олефинсульфопаты фракц ш С1, — С,. 1-3

Иелкодис пер с ная двуокись кремния — а эр осил

Вода

1609813

Составитель Т. Фокина

Редактор Jl. Веселовская - Техред H.Äèäûê Корректор М. Кучерявая

Заказ 3706 Тираж 571 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, уп. Гагарина, 101