Состав на нефтяной основе для закупоривания пластов

 

Изобретение относится к составам для закупоривания пластов. Цель - увеличение закупоривающих свойств состава на нефтяной основе за счет увеличения объемного содержания наполнителя. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: эмульсионный концентрат Ленол-32 8 - 30

карбоксиметилцеллюлоза 2 - 3

бихромат калия 2 - 3

гипосульфит натрия 1,5 - 2,5

вода - остальное. Ленол-32 имеет следующий состав, мас.%: масло дистилляторное 20, омыленные жирные кислоты 15, оксиэтилированные моно-и диалкилфенол со степенью оксиэтилирования 10 - 15, кубовые остатки от дистилляции животных и растительных жиров 35, полигликоли 12, омыленный таловый пек 3. Данный состав позволяет повысить эффективность закупоривания пластов, сократить расход материалов и затрат времени. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4688? 13/03 (22) 05.05.89 (46) 07.08.91. Бюл. hL 29 (71) Ростовский-на-Дону государственный университет (72) В.А. Евецкий, И.М. Давыдов и А,П. Фоменко (53) 622.245.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1553651, кл, Е 21 В 33/138, 1987.

Авторское свидетельство. СССР

t+ 1472643, кл. Е 21 В 33/138, 1986. (54) СОСТАВ НА НЕФТЯНОЙ ОСНОВЕ ДЛЯ

ЗАКУПОРИВАНИЯ ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к составам для эакупоривания пластов. Цель — увеличение закупоривающих свойств состава на нефтяИзобретение относится к бурению скважин в геологоразведочной отрасли и нефтяной промышленности и предназначено для закупрривания пластов.

Цель изобретения — повышение закупоривающих свойств состава на нефтяной основе за счет увеличения объемного содержания наполнителя, Состав на нефтяной основе для закупоривания пластов, содержащий нефтепродукты, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), бихромат калия, гипосульфит натрия и воду, в качестве нефтепродуктов содержит концентрат Ленол-32 при следующем соотношении ингредиентов, мас. ь:

Концентрат Ленол-32 8 — 30

Карбоксиметилцеллюлоза 2 — 3

Бихромат калия 2 — 3,„!Ж„„1668632 А1 ной основе за счет увеличения объемного содержания наполнителя, Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас, /; эмульсионный концентрат Ленол-32 8-30; карбоксиметилцеллюлоза 2-3; бихромат калия 2-3; гипосульфит натрия

1,5 — 2,5; вода — остальное, Ленол-32 имеет следующий состав, мас.g: масло дистилляторное 20, омыленные жирные кислоты 15, оксиэтилированные моно- и диалкилфенол со степенью оксиэтилирования 10 — 15, кубовые остатки от дистилляции животных и растительных жиров 35, полигликоли 12, омыленный таловый пек 3, Данный состав позволяет повысить эффективность закупоривания пластов, сократить расход материалов и затрат времени. 1 табл.

Гипосульфит натрия 1,5 — 2,5

Всда Остальное, причем концентрат Ленол-32 имеет следующий состав, мас, :

Масло дистилляторное 20

Омыленные жирные кислоты 15

Оксиэтилированные монои диалкилфенолы со степенью оксиэтилирования 10-15

Кубовые остатки от дистилляции животных и растительных жиров 35

Пол игли коли 12

Омыленный таловый пек 3

Концентрат Ленол-32 представляет собой темно-коричневую или черную маслянистую вязкую жидкость плотностью

960 — 980 кг/м, выпускается в соответствии с ТУ 38.101816-80.

1668632

Экспериментальные работы выполнены по следующей методике, .Состав на нефтяной основе приготовляют известным способом. Первоначально в воде растворяют КМЦ, а затем бихромат калия и гипосульфит натрия. Полученный раствор смешивают с концентратом Ленол32 и перемешивают до получения пастообразной эмульсии, представляющей собой обратную эмульсию типа "Вода в масле", в которой раствор КМЦ бихромата калия и гипосульфита натрия равномерно диспергирован в концентрате Ленол-32. Затем выдерживают эмульсию в состоянии покоя до загустевания капель раствора КМЦ, бихромата калия и гипосульфита натрия, диспергированных в концентрате Ленол-32, При этом происходит гелеобразование раствора, загустевшие отдельности которых представляют собой частицы наполнителя, Время загустевания определяли на консистометре КЦ-5, плотность измеряли пикнометрическим методом, статическое напряжение сдвига — на приборе ВСН-3, массу наполнителя — с помощью весов

ВЛ К-500.

Примеры конкретного исполнения, Пример 1. В 87,5гводы растворяют в течение 20 мин 2 г KMLI,500, вводят 2 г бихромата калия и 1,5 r гипосульфита натрия и перемешивают 3 мин, Время загустевания раствора, приготовленного по указанной рецептуре, 3 ч.

Смешивают 93 r полученного раствора с 7 г концентрата Ленол-32,получают состав на нефтяной основе, содержащий 7 мас.

Ленола-32, 2 мас,, КМЦ-500, 2 мас, бихромата калия, 1,5 мас. гипосульфита натрия и 87,5 воды. После перемешивания в течение 1 ч консистенция раствора изменяется. Он представляет собой прямую эмульсию типа "Масло в воде" плотностью

1010 кг/мз с нулевым статическим напряжением сдвига. При этом состав представляет собой однородную жидкость, и частицы наполнителя при этом не образуются.

Пример 2. В 86 5 г воды растворяют

2 г КМЦ-500 в течение 20 мин, вводят 2 r бихромата калия и 1,5 r гипосульфита натрия и перемешивают 3 мин. Время загустевания раствора, приготовленного по указаннОй рецептуре, 3 ч.

Смешав 92 г полученного раствора с 8 r концентрата Ленол-32,получают состав на нефтяной основе, содержащий 8 мас. концентрата Ленол-32,2 мас. КМЦ-500, 2 мас. (, бихромата калия, 1,5мас. гипосульфита натрия и 86,5 мас. воды. После перемешивания в течение 10 мин. образуется пастообразная обратная эмульсия типа

"Вода в масле" плотностью 1010 кг/м со статическим напряжением сдвига 85 Па. Состав выдерживают в состоянии покоя 3 ч, что достаточно для загустевания раствора

КМЦ-500, бихромата калия и гипосульфита натрия, Чтобы определить содержание наполнителя, состав по истечении 3 ч, растворили в воде и отделили образовавшиеся частицы наполнителя фильтрованием, Масса частиц наполнителя составила 92 г. Поскольку плотность 1010 кгlм практически равна плотности воды (1000 кгlм ), это значит, что содержание наполнителя в составе

92 как по массе, так и по объему, Пример 3. В 86,5 г воды растворяют

2 г КМЦ-350 в течение 20 мин, вводят 2 г бихромата калия и 1,5 г гипосульфита натрия и перемешивают 3 мин, Раствор, приготовленный по указанной рецептуре, загустевает за 3 ч.

Перемешав 92 r полученного раствора с 8 r концентрата Ленол-32, получают состав на нефтяной основе, содержащий 8 мас. концентрата Ленол-32, 2 мас. КМЦ-350, 2 мас. бихромата калия, 1,5 мас. гипосульфита натрия и 86,5 мас, воды. После перемешивания в течение 10 мин образуется пастообразная обратная эмульсия типа

"Вода в масле" плотностью 1010 кг/мз со статическим напряжением сдвига 85 Па. Состав выдерживают в состоянии покоя 3 ч,— периода, достаточного для загустевания раствора КМЦ-350, бихромата калия и гипосульфита натрия.

Для определения содержания наполнителя состав по истечении 3 ч растворили в воде и отделили образовавшиеся частицы наполнителя фильтрованием, Масса частиц наполнителя составила 92 r. Поскольку плотность 1010 кг/м практически равна з плотности воды (1000 кг/мз), это значит, что содержание наполнителя в составе 92 как по массе, так и по объему.

Пример 4. В 73 г воды растворяют

2,5 г КМЦ-500 в течение 20 мин, вводят 2,5 бихромата калия и 2 г гипосульфита натрия и перемешивают 3 мин, Время загустевания раствора, приготовленного по указанной рецептуре, 2 ч. 20 мин.

Смешав 80 г полученного раствора с 20 г концентрата Ленол-32, получают состав на нефтяной основе, содержащий 20 мас. ь Ленол-32, 2,5 мас, f,, КМЦ-500, 2,5 мас. бихромата калия, 2 мас, гипосульфита натрия и 73 мас.$ воды. После перемешивания в течение 7 мин а браэуется пастообразная обратная эмульсия типа "Вода в масле" плотностью 1000 кг/м со статическим наз пряжением сдвига 81 Па. Состав выдержи1668632 вают в состоянии покоя 2 ч, 20 мин; что для загустевания раствора КМЦ-600, бихродостаточнодлязагустевания раствора КМЦ- мата калия и гипосульфита натрия.

500, бихромата калия и гипосульфита на- Для определения содержания наполнителя состав по истечении 2 ч растворили в трия, . Для определения содержания напол- 5 воде и отделили образовавшиеся час ц я ча ти ы нителя состав по истечении 2 ч 20 мин. наполнителя фильтрованием, Масса частиц растворили в воде и отделили образовав- наполнителя составила 65 г, Поскольку шиеся частицы наполнителя фильтровани- плотность 990 кг/м практически равна ем. Масса частиц наполнителя составила плотности воды (1000 кг/мз), это значит, что

80 r, Поскольку плотность 1000 кг/м равна 10 содержание наполнителя в составе 65 как плотности воды, это значит, что содержание по массе, так и по объему, наполнителя в составе 807 как по массе, Кроме этого, проведены экспериментак и по о ьему. б тальные работы, при выполнении которых

П р и м e p 5, В 61,5 г воды растворяют испольэовали следующие концентраты.

3 r КМЦ-600 в течение 20 мин, вводят 3 г 15 Концентрат hL 1 содержал, мас, .масбихромата калия и 2,5 r гипосульфита на- ло дистилляторное 20, омыленные жирные трия и перемешивают 3 мин. Время загу- кислоты 30, кубовые остатки отдистилляции стевания раствора, приготовленного по животных и растительных жиров 35, полиуказанной рец азанной рецептуре, 2 ч, гликоли 12, омыленный талловый пек

Смешав 70 г полученного раствора с 30 г 20 Концентрат 1Ф 2 содержал, мас. (,: масконцентратом Ленол-32, получив состав на ло дистилляторное 20, оксиэтилированные нефтяной основе, содержащий 30 мас. моно- и диалкилфенолы со степенью оксиэЛенола-32, 3 мас., КМЦ-600, 3 мас,% тилирования 10-30, кубовые остатки от бихромата калия, 2,5 мас.% гипосульфита дистилляции животных и растительных натрия и61,5мас.fo воды. После перемеши- 25 жиров 35, полигликоли 12, омыленный вания в течение 5 мин образуется пастооб- талловый пек 3. разная обратная эмульсия типа "Вода в Концентрат l4. 3 содержал, мас. : масмасле" плотностью 990 кгlм со статиче- ло дистилляторное 20, омыленные жирные ским напряжением сдвига 76 Па, Состав кислоты 30, оксиэтилированные моно- и выдерживают в состоянии состоянии покоя 2 ч, что 30 диалкилфенолы со степенью оксиэтилиродостаточно для загустевания раствора вания 10-35, полигликоли 1.", амыленный

КМЦ-600, бихромата калия и гипосульфита талловый пек 3. натрия. В отличие от концентрата Ленол-32 конДля определения содержания наполни- центрат N 1 не содержал оксиэтилировантеля состав по истечении 2 ч растворили в 35 ных моно- и диалкилфенолов са степенью воде и отделили образовавшиеся частицы оксиэтилирования 10, концентрат М 2 не наполнителя фильтрованием. Масса частиц содержал омыленных жирных кислот, кона олнителя составила 70 г, Поскольку центрат М 3 не содержал кубовых остатков плотность 990 кг/м практически равна от дистилляции животных и растител ны плотности воды (1000 кгlмз), это значит, что 40 жиров, содержание наполнителя в составе 70 как Пример 7, В 73 г воды растворяют по массе, так и по обьему. 2,5 r КМЦ-500 в течение 20 мин, вводят 2,5

Пример 6. В 56,5 r воды растворяют бихромата калия и 2 г гипосульфита натрия

3 г КМЦ-600 в течение 20 мин, вводят 3 r иперемешиваютЗмин, Времязагустевания бихромата калия и 2,5 г гипосульфита на- 45 раствора, приготовленного по указанной трия и перемешивают 3 мин. Время загу- рецептуре, 2 ч. 20 мин. стевания раствора, приготовленного по Смешав 80 r полученного раствора с 20 г указанной рецептуре, 2 ч. концентрата ЬЬ 1, получают состав на нефтяСмешав 65 r полученного раствора с 35 г ной основе, содержащий 20 мас. конценконцентрата Ленол-32, получают состав на 50 трата t4 1; 2,5 с.Я Ц ма . КМЦ-500, 2,5 мас., нефтяной основе, содержащий 35 мас. Ле- бихромата калия, 2 мас. гипосульфита нанола-32, 3 мас.% КМЦ-600, 3 мас. бихро- трия и 73 мас.% воды. После перемешивамата калия, 2,5 мас.% гипосульфита натрия ния в течение 1 ч. концентрация раствора не и 56,5 мас,$ воды. После перемешива- изменяется. Он представляетсобой прямую ния в течение 5 мин образуется пасто- 55 эмульсию типа "Масло в воде" плотностью образная эмульсия типа " да б льсия типа "Вода в масле" 1000 кг/м с нулевым статическим напряжеплотностью 990 кг/мз со статическим на- нием сдвига, При этом состав представляет пряжением сдвига 70 Па. Состав выдержи- собой однородную жидкость, и частицы навают в состоянии покоя 2 ч, что достаточно полнителя при этом не образуются.

1668632

Пример 8. В 73 r воды растворяют

2,5 г КМЦ-500 в течение 20 мин, вводят 2,5 г бихромата калия и 2 г гипосульфига натрия и перемешивают 3 мин. Время загустевания раствора, приготовленного по указанной рецептуре, 2 ч. 20 мин.

Смешав 80 г полученного раствора с 20 r концентрата № 2, получают, состав на нефтяной основе, содержащий 20 мас. концентрата ¹ 2; 2,5 мас. KMЦ-500, 2,5 мас,7; бихромата калия, 2 мас. гипосульфита натрия и 73 мас. воды. После перемешивания в течение 1 ч концентрация раствора не изменяется. Он представляет собой прямую эмульсию типа "Масло в воде" плотностью

1000 кг/м с нулевым статическим напряжением сдвига. При этом состав представляет собой однородную жидкость, и частицы наполнителя при этом не образуются.

Пример 9. В 73 r воды растворяют

2,5 г KM -500 в течение 20 мин вводят 2,5 г бихромата калия и 2 г гипосульфита натрия и перемешивают 3 мин, Время загустевания раствора. приготовленного по указанной рецептуре, 2 ч, 20 мин.

Смешав 80 г полученного раствора с 20 г концентрата ¹ З.получают состав на нефтяной основе, содержащий 20 мас." концентрата № 3, 2,5 мас. КМЦ-500, 2,5 мас, бихромата калия, 2 мас, гипосульфита натрия и 73 мас, воды. После перемешивания в течение 1 ч консистенция раствора не изменяется..Он представляет собой прямую эмульсию типа "Масло в воде" плотностью

1000 кг/м с нулевым статическим напряжением сдвига, При этом состав представляет собой однородную жидкость и частицы наполнителя при этом не образуются, Результаты экспериментальных работ приведены в таблице. При этом приняты следующие условные обозначения:

Тзаг — время загустевания раствора

КМЦ, бихромата калия и гипосульфита HB трия; ч — мин; Г р — время перемешивания состава, ч-мин; р — плотность состава, кг/м; СНС вЂ” статическое напряжение сдвиэ. га состава, Па; с — объемное содержание наполнителя, об,, Анализ полученных данных показывает следующее.

При содержании Ленола-32 от 8 до

30 мас.Q, КМЦ 2,3 мас,, бихромата калия 2 — 3 мас., гипосульфита натрия 1,52,5 мас.7ь и воды — остальное (примеры 2 — 5) составы характеризуются плотностью

990 — 1010 кг/м и временем загустевания з раствора КМЦ, бихромата калия и гипосульфита натрия в пределах 2-3 ч, что соответствует аналогичным показателям по

55 прототипу, Они превращаются в обратные эмульсии типа "Вода в масле после перемешивания в течение 5 — 10 мин (5-7 мин по прототипу) и обладают более высоким СНС по сравнению с прототипом (76-85 против

70-80 Па). Объемное содержание наполнителя в этих составах 70 — 92, что выше по сравнению с прототипом, который содержит 60-70 об, наполнителя. Это свидетельствует о достижении цели изобретения.

Примеры 2 — 5 свидетельствуюто том, что данные составы могут содержать КМЦ-350, KMLj-500 и КМЦ-600, Во всех случаях достигается цель изобретения, При содержании Ленола-32 7 мас. состав после перемешивания в течение 1 ч не превращается в обоатную эмульсию типа

"Вода в масле", что не обеспечивает получения наполнителя (пример 1). Этот состав представляет собой прямую эмульсию с нулевым статическим напряжением сдвига и нулевым содержанием наполнителя, Поэтому уменьшение содержания Ленол-32 относительно 8 мас, не позволяет достичь цели изобретения.

При содержании Ленола-32 35 мас. состав обеспечивает получение 65 об, наполнителя (пример 6), Это соответствует содержанию наполнителя в прототипе. Поэтому увеличение содержания Ленола-32 относительно 30 мас, не позволяет достичь цели изобретения.

Использование в качестве нефтепродуктов концентратов №№ 1, 2, 3 (примеры 7 — 9) не позволяет достичь цели изобретения, поскольку при этом составы характеризуются нулевым статическим напряжением сдвига и нулевыми содержаниями наполнителя, Это свидетельствует о том, что при отсутст- . вии в концентрате одного из веществ; оксиэтилированных моно- и диалкилфенолов со степенью оксиэтилирования 10 (концентрат № 1), омыленных жирных кислот(концентрат № 2), кубовых остатков от дистилляции животных и растительных жиров (концентрат ¹ 3), цель изобретения не достигается, Достигается она только при использовании концентрата Ленол-32, содержащего все компоненты.

Таким образом, цель изобретения достигается при содержании в составе 8—

30 мас. концентрата Ленол-32, 2 — 3 мас.$ карбоксиметилцеллюлозы, 2 — 3 мас. бихромата калия, 1,5-2,5 мас, гипосульфита натрия и воды — остальное, Максимальное объемное содержание наполнителя составляет 92)(протиа 70 по прототипу. Это позволяет намыть наполнитель в скважину в количестве, на 30 превышающем количество по прототипу за одну технологиче9

1668632

10

20

HO с, о6.2 а

Состав, мас.X

Показатель

Пример

Концентрат опн ество нне си

7 КНЦ500

1 Ленол 32

2 Леяол -32

3 Ленол 32 а Ленол 32

5 Левал 32

6 Ленол 32

7 в 1

8 и 2

9 Р 3

О О

1010

1 00

20 15 875 300

2,0 1,5 86,5 3 00

2,0 1,5 86 ° 5 3 00

2,0

1010 85 92

О 10

8 K%500

8 !ОШ3 50

2>0

0,10

DO7

85 92

81 ро

76 70

70 65

О О

О О

О 0

1010

2,0

1000

2 20

2,0 73

2,5 61,5

2,5 56,5

2,0 73

2,0 73

2,0 73

2,5

20 101Ц500 2 > 5

30 1ОЕ600 3, О

35 1011LWOO 3, О

990

2 00

3,0

990

3,0

1ОО0

2 20

2>5

2,5

20 !ОШ500

1000

2 -20

2,5

20 И 01500 2, 5

2О !001-500 2,5

1000

100

2 20

2,5 и р я м е ч а н н е.79>е, врем загустевания, П»!р - время переме>я>ва>е>я состава> р плотность, СНС статическое наряиенне сленга, с - обьемиое содернание наполнителя.

Составитель Л.Бестужева

Редактор Б,Федотов Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Q,Êðàâöîâà

Заказ 2638 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101 скую операцию, а следовательно, повысить эффективность закупоривания пластов.

При использовании данного состава на нефтяной основе для закупоривания пластов сокращаются расход материалов и времени, необходимых для эакачивания состава в скважину, и повышается эффективность закупоривания пластов.

Формула изобретения

Состав на нефтяной основе для закупоривания пластов, содержащий нефтепродукты, карбоксиметилцеллюлозу, бихромат калия, гипосульфит натрия и воду, отл ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения закупоривающих свойств за счет увеличения объемного содержания наполнителя, он в качестве нефтепродуктов содержит эмульсионный концентрат

Ленол-32 при следующем соотношении ингредиентов, мас. ф,:

Эмульсионный концентрат

Ленол-32 8-30

Карбокси метил целлюлоза 2 — 3

Бихромат калия 2-3

Гипосульфит натрия 1,5-2,5

Вода Остальное причем Ленол-32 имеет следующий состав, мас.7.:

Масло дистилляторное 20

Омыленные жирные кислоты 15

Оксиэтилированные монои диалкилфенолы (co степенью оксиэтилирования 10) 15

Кубовые остатки от дистилляции животных и растительных жиров 35

Полигликоли 12

Омыленный таловый пек 3.