Пенообразующий состав для удаления жидкости из газовых скважин

 

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и применяется для удаления из скважин жидкости с использованием пенообразующих составов. Целью изобретения является интенсификация процесса выноса из газовых скважин смесей углеводородного конденсата и минерализованной воды. Цель достигается тем, что в отличие от известного пенообразующий состав для удаления жидкости из газовых скважин включает окись алкилдиметиламина CnH2n+l(CHsbNO, где п 12 - 14, алкилсульфонат натрия R-SOaONa, где R - алкильный радикал с длиной цепи Си - Ci, карбамид и воду в следующем соотношении , мас.%: окись алкилдиметиламина СпН2л+1(СНз)2МО 31,47-32,45; алкилсульфонат натрия R-S020Na 0,90-1,20; карбамид 4,50-5,50; вода остальное. При добавлении карбамида в количестве до 5 мас.% происходит образование межмолекулярных агрегатов окись алкилдиметиламина - алкилсульфонат натрия - карбамид. Это приводит к замедлению десорбции молекул ПАВ из поверхностного слоя под воздействием углеводородного конденсата. Присутствие карбамида позволяет получить эмульсию большого количества газового конденсата в малом количестве воды, что дает заметное увеличение устойчивости пены и интенсивности выноса из скважин жидкости . Таким образом, при совместном присутствии в растворе реагентов происходит увеличение устойчивости пены к воздействию углеводородного конденсата при высокой температуре и минерализации воды . 2 табл. - N fe 4 Ю GO О Ю О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 09 К 7/08

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4747131/03 (22) 09,10,89 (46) 30.03.92. Бюл. М 12 (71) Харьковский политехнический институт им, B.È, Ленина (72) В.И. Шагайденко, А.Н. Бутенко, B.È.

Артемов, В.А. Ложников, А.И. Мороз, Н.Ф.

Кичигин, Н.М, Редько и Т.В. Ругаленко (53) 622.245.514.622.243.144.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N -905439,,кл,,Е 21 В 43/00.

Авторское свидетельство СССР

N 10447?1, кл. E 21 В 43/00.

Авторское свидетельство СССР

N 1082934, кл. Е 21 В 43/00. (54) ПЕНООБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ

УДАЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ ИЗ ГАЗОВЫХ

СКВАЖИН (57) Изобретение относится к газодобывающей промышленности и применяется для удаления из скважин жидкости с использованием пенообразующих составов. Целью изобретения является интенсификация процесса выноса из газовых скважин смесей углеводородного конденсата и минерализованной воды. Цель достигается тем, что в отличие от известного пенообразующий соИзобретение относится к газодобывающей промышленности и применяется для удаления из скважин жидкости с использованием энергии газа.

Известны пенообразующие составы для удаления из скважин смесей воды и газового конденсата на основе алканэтоксисуль„„ Ы„„1723090 А1 став для удаления жидкости из газовых скважин включает окись алкилдиметиламина СпН2п+1(СНз)2ИО, где и = 12 — 14, алкилсульфонат натрия R-S020Na, где R алкильный радикал с длиной цепи С11 — Сп, карбамид и воду в следующем соотношении, мас. : окись алкилдиметиламина

Сп Н2п+1(СНз)2й О 31,47-32,45; ал килсул ьфонат натрия R-S020Na 0,90 — 1,20; карбамид

4,50 — 5,50; вода остальное. При добавлении карбамида в количестве до 5 мас.о происходит образование межмолекулярных агрегатов окись алкилдиметиламина алкилсульфонат натрия — карбамид, Это приводит к замедлению десорбции молекул

ПАВ из поверхностного слоя под воздействием углеводородного конденсата. Присутствие карбамида позволяет получить эмульсию большого количества газового конденсата в малом количестве воды, что дает заметное увеличение устойчивости пены и интенсивности выноса из скважин жидкости. Таким образом, при совместном присутствии в растворе реагентов происходит увеличение устойчивости пены к воздействию углеводородного конденсата при высокой температуре и минерализации воды. 2 табл. фатов натрия, дополнительно содержащие олефинсул ьфонаты.

К недостаткам указанных составов относится низкая интенсивность выноса из скважин смесей воды и углеводородного конденсата, что объясняется невысокой устойчивостью пен, образуемых этими пенообразователями в таких условиях.

1723090

15

55.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является пенообразующий состав на основе окиси алкилдиметиламина, карбоксиметилцеллюлозы и оксиэтилированного спирта, Недостатком состава-прототипа является низкая интенсивность выноса из скважин смесей высокоминерапизованной воды и углеводородного конденсата, что объясняется совместным влиянием электролитов и углеводородной жидкости на процесс пенообразования.

Цель изобретения — интенсификация процесса выноса из газовых скважин смесей углеводородного конденсата и высокоминерализованной воды.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известного пенообразующего состава для удаления жидкости из газовых скважин, включающего окись алкилдиметиламина CnH2n+1(CH3)2NO, где п = 12 — 14, предлагаемый дополнительно содержит алкилсульфонат натрия R-SO20NA, где R — алкильный. радикал с длиной цепи C11 — C17, карбамид и воду при следующем соотношении компонентов, мас. О :

Окись алкилдиметиламина CnH2n+1 (CH3)2NO где и =12 — 14 31,47 — 32,45

Алкилсульфонат натрия

R-$О2Ойа, где R-С11 — С17 0,90 — 1,20

Карбамид 4,50 — 5,50

Вода Остальное

ОКИСЬ апКИпдИМЕтИпаМИНа CnH2n+1 (СНз)2МО, где n = 12 — 14, представляет собой желтую прозрачную жидкость, хорошо растворимую в воде, с содержанием активного вещества 30 + 20, Алкилсульфонат натрия R-S020Na, где

R — алкильный радикал с длиной цепи Сц—

Сл, представляет собой прозрачную пасту светло-желтого цвета, хорошо растворимую

s воде, с содержанием основного вещества

44%

Карбамид (мочевина) CH40N2 — твердое кристаллическое вещество белого цвета, хорошо растворимое в воде, Все указанные продукты выпускаются отечественной промышленностью.

Сущность изобретения заключается в том, что при введении дополнительно к алкилдиметиламину алкилсульфоната натрия в количестве, не превышающем 1, образуется своеобразная буферная смесь, стабилизирующая неионогенную форму алкилдиметиламина, эффективность которой высока в широком диапазоне значений конденсатного фактора. При добавлении карбамида в количестве до 5 мас.% происходит образование межмолекуля рных агрегатов окись алкилдиметиламина — алкилсульфонат натрия — карбамид. Это приводит к замедлению десорбции молекул ПАВ из поверхностного слоя под воздействием углеводородного конденсата.

Присутствие карбамида позволяет получить эмульсию большого количества газового конденсата в малом количестве воды, что дает заметное увеличение устойчивости пены и интенсивности выноса из скважин жидкости. Таким образом, при совместном присутствии в растворе реагентов происходит увеличение устойчивости пен к воздействию углеводородного конденсата при высокой температуре и минерализации воды.

Совместное применение окиси алкилдиметиламина, алкилсульфона натрия и карбамида для выноса из скважин жидкости не известно из источников как отечественной, так и зарубежной литературы.

Предлагаемый пенообразующий состав готовят путем механического смешения входящих в него компонентов.

Применяют в виде водных растворов различных концентраций путем закачки в скважины при помощи ингибиторопроводов или передвижных агрегатов в количестве, обеспечивающем содержание пенообразователя в воде 2 — 15 г/л, Эксперименты по определению транспортирующей способности газа проводили на лабораторной установке, которая представляет собой стеклянный контейнер емкостью 5 л, оборудованный отводной трубкой диаметром 0,014 м и длиной 2 м, а также газопроводной трубкой диаметром 0,005 м.

B контейнер заливают 3 л жидкости, представляющей собой смесь минерализованной воды, газового конденсата и пенообразователя при заданных соотношениях.

Отводную трубку для создания идентичности условий располагают так, чтобы расстояние между ее нижним концом и поверхностью жидкости в статических условиях было равно 0,05 м, Затем через газопроводную трубку с помощью компрессора подают воздух с расходом 10 л/мин, Расход газа регулируют вентилем и контролируют расходомером. Определяют количество вынесенной из лабораторной модели за 10 мин жидкости с помощью мерника. Рассчитывают транспортирующую способность газа (количество удаляемой жидкости, приходящееся на единицу объема, прошедшего через лабораторную модель скважины газа, кг/мз).

Эксперименты по определению пенообразующей способности осуществляют

1723090 вибрационным методом с использованием генератора звуковой частоты ЗГ-10. От генератора звуковой частоты питается вибропреобразователь ВЦ-12, к якорю которого прикреплен стержень с диском, Пенообра- 5 зующую способность состава определяют по высоте столба пены в мерном цилиндре при напряжении 60 В и частоте 30 Гц на выходе из генератора. Стабильность пен определяют путем взбалтывания их растворов 10 в мерном цилиндре и определения времени, необходимого для разрушения половины столба образовавшейся пены, Пример. Испытанию была подвергнута предварительно нагретая в термостате 15 до 60 С жидкость следующего состава, г/л:

Газовый конденсат 550

Хлорид натрия 80

Хлорид кальция 300

Пенообразователь 10 20

Вода До1л

B условиях примера были опробованы семь пенообразующих составов с различным содержанием компонентов в смеси.

Предлагаемый пенообразователь пред- 25 ставляет собой механическую смесь окиси алкилдиметиламина (TY 6-01-396-88), алкилсульфоната натрия (ОСТ 6-01-35-79), карбамида (ГОСТ 6691-77) и воды.

Пенообразующие составы смесей, 30 предлагаемых для удаления жидкости из газовых скважин, представлены в табл. 1.

В качестве контрольного был опробован прототип следующего состава, мас, :

Алкилполиоксиэтиленгли- 35 колевый эфир 8

Карбоксиметилцеллюлоза 2

Окись алкилдиметиламина 90

Результаты проведенных экспериментов приведены в табл. 2. 40

Данные табл. 2 показывают, что максимальная транспортирующая способность газа, пенообразующая способность и стабильность пен достигается при использова45

0,9-1,2

4,5-5,5

Остальное

Таблица 1 нии составов 2, 3, 4, в которых компоненты находятся в следующих соотношениях, мас. :

Окись алкилдиметиламина 31,47 — 32,45

Алкилсульфонат натрия 0,90 — 1,20

Карбамид 4,50 — 5,50

Вода Остальное

При использовании пенообразователя с другими соотношениями между компонентами (составы 1 и 5, 7, 8) интенсивность удаления жидкости значительно ниже.

Таким образом, предлагаемый состав обеспечивает увеличение интенсивности выноса из скважин жидкости по сравнению с составом-прототипом в 30 — 50 раз.

В результате применения .предлагаемого состава увеличивается производительность скважин, что обеспечивает дополнительную добычу газа и углеводородного конденсата и в конечном итоге приводит к увеличению компонентной отдачи продуктивных горизонтов.

Формула изобретения

Пенообразующий состав для удаления жидкости из газовых скважин, содержащий окись алкилдиметиламина CnH2n+1(CH3)2

NO, где п =12 — 14, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса выноса из газовых скважин смесей углеводородного конденсата и минерализованной воды, дополнительно содержит алкилсульфонат натрия R-SOzONa, где R — алкильный радикал с длиной цепи С11-Сл, карбамид и воду при следующих соотношениях компонентов, мас. :

Окись алкилдиметиламина CnHzn+>(CHa)zNO, где и =12 — 14 31,47 — 32,45

Алкилсульфонат натрия R-SOzONa

Карбамид

Вода

Таблица 2

Составитель B. Шагайденко

Редактор Н.Киштулинец Техред М,Моргентал Корректор О.Кундрик

Заказ 1041 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