Состав для повышения нефтеотдачи

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может применяться для увеличения нефтеотдачи карбонатных пластов заводнением и для изоляции водопритоков. Технический результат - расширение температурного диапазона применения состава для карбонатных пластов при одновременном уменьшении времени гелеобразования. Состав содержит, мас.%: хлорид алюминия - 20-30; карбамид - 30-55; серную кислоту - 0,1-10,0 и воду - остальное. При их совместном использовании проницаемость по воде после образования геля снижается примерно в 9,2-9,5 раз. 2 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может применяться для увеличения нефтеотдачи пластов заводнением при первичном и вторичном воздействии на пласт, а также изоляции водопритока к нефтяным скважинам, особенно при обработке карбонатных пластов.

Известен гелеобразующий состав, содержащий гидролизованный полиакриламид, нитрит натрия, хлористый аммоний, соляную кислоту, бихромат натрия или калия и воду (а.с. N 1677260, кл. E 21 В 33/138, опубл. в БИ N 34, 1991 г.). Недостатками этого состава являются его многокомпонентность, нарушение и изменение которой ведут к нарушению технологии его применения, а также ограниченный интервал температур, так при температуре более 90^oC указанный состав подвергается биодеструкции.

Известен также состав на основе серной кислоты и добитумной широкой фракции производства битума из высокосернистых нефтей в количестве 2-4 мас. ч. на 1 мас.ч. серной кислоты (а.с. N 1629480, кл. E 21 В 33/138, опубл. в БИ N 7, 1991 г.). Недостатком данного состава является его низкая эффективность и высокая коррозионная активность, приводящая к сокращению сроков используемого оборудования.

Наиболее близким техническим решением является состав для повышения нефтеотдачи, содержащий следующие компоненты при их соотношении, мас.%: нитрат или хлорид алюминия (в пересчете на безводные) 2,8-17,0; карбамид 5,0-30,0; вода - остальное (a.c. N 1654554, кл. E 21 B 43/22, опубл. в БИ N 21, 1991 г.). Однако данный состав может быть использован только для пластов с температурой выше 60^oC, т.к. при более низких температурах время гелеобразования велико и даже при температуре 60^oC составляет 720 часов.

Задачей настоящего изобретения является создание состава с расширенным температурным диапазоном его применения, особенно для обработки карбонатных пород, при одновременном уменьшении времени гелеобразования и коррозионной активности.

Поставленная задача решается тем, что известный состав, содержащий соль алюминия, карбамид и воду, дополнительно содержит серную кислоту или отходы ее производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хлорид алюминия - 20 - 30 Карбамид - 30 - 55 Серная кислота или отходы ее производства - 0,1 - 10,0 Вода - Остальное Состав может содержать в качестве карбамида отходы его производства. Отходы карбамида выпускаются по ТУ-38.30235-88.

Серная кислота выпускается по ГОСТ 21-84-77.

Отходы производства серной кислоты могут быть в виде отработанной серной кислоты производства монохлорамина Б (ТУ-113-04- 117-83).

В качестве азотсодержащих ароматических ингибиторов состав может содержать Катапин А, КХО, И-1-А, 4М-Р и др. в количестве 0,1-0,5% на 100 мас.% состава.

Катапин А выпускается по ТУ-6-01-873-76, КХО - ТУ-14-102-107-88, И-1-А - по ТУ-103-238-74, 4М-Р - по ТУ-14-7- 109-91.

Состав готовят следующим образом. В реактор загружают расчетное количество хлорида алюминия и при перемешивании добавляют при температуре 20^oC необходимое количество карбамида, поддерживая в реакционной массе температуру в интервале 20-25^oC за счет обогрева, т.к. образование комплекса хлорида алюминия с карбамидом сопровождается эндотермической реакцией и без подогрева температура снижается до -6^oC. Выдерживают реакционную массу в течение 2 часов при указанной температуре, затем добавляют расчетное количество серной кислоты и выдерживают в течение 1 часа, после чего добавляют ингибитор коррозии. Полученную массу в виде водного раствора загружают в железнодорожные цистерны. Полученный раствор является готовой товарной формой и может быть использован без дополнительных операций при закачке непосредственно на скважине. Указанный состав способствует образованию геля внутри пласта, что позволяет селективно блокировать его высокопроницаемые участки.

Эффективность состава была подтверждена лабораторными исследованиями. Изучено влияние времени и температуры гелеобразования в зависимости от концентрации AlCl₃, (NH₂)₂CO, H₂SO₄ и ингибитора коррозии КХО в водных растворах. Результаты исследований приведены в таблице 1.

В табл. 2 показано влияние добавок ингибитора коррозии в заявляемый состав на его степень защиты.

Испытания антикоррозионной активности проводили весовым методом по ОСТ 39- 009-79 "Ингибиторы коррозии. Метод оценки эффективности защитного действия ингибиторов коррозии". -Уфа, ВНИИСПТнефть, 1980 г., а также РД 39-0147103-324-88 "Методика определения степени защиты сталей ингибиторами от коррозионно-механического разрушения". Испытывался следующий состав, мас.%: хлорид алюминия - 20,0; карбамид - 45,0; серная кислота - 3,0 с добавками различных ингибиторов коррозии в количестве 0,1-0,6% на 100 мас.% состава.

Пример 1 (для известного состава).

30,0 г хлористого алюминия и 30 г карбамида растворяли в 40 мл воды. Полученный состав испытывали на керновом материале. Состав состоит из 16% AlCl₃, 30% карбамида и 53,4% H₂O. Время гелеобразования при 65^oC составляет 312 часов, при 60^oC - 720 часов, а при более низких температурах гель не образуется.

Пример 2.

В реактор объемом 2 л загружали при температуре 20^oC 600 мл AlCl₃ (согласно ТУ-38.102163-84), 400 г карбамида (ТУ-38-30236-88), затем выдерживали в течение 2 часов при перемешивании. Полученный раствор помещали в термостатированный шкаф и выдерживали при заданной температуре. Время гелеобразования предлагаемого состава при 60^oC составило 250 часов, при 50^oC гель не образуется (опыт 2 табл. 1).

Пример 3.

Приготовление состава и испытание осуществляют аналогично примеру 1, но с добавлением H₂SO₄ (ГОСТ 21-84-77) в количестве 8,0% и ингибитора КХО - 0,3% (опыт 7 табл. 1).

Пример 4.

Аналогично примеру 3, только в качестве H₂SO₄ использовались отходы производства хлорамина Б по ТУ-113-04-117- 83, а в качестве карбамида - отходы его производства по ТУ- 38.30236-88 (опыты 5-6 табл. 1).

Водоизолирующая способность геля определялась в лабораторных условиях по следующей методике: через образцы кернов с известными фильтрационно-емкостными свойствами последовательно фильтровались сначала вода, а затем гелеобразующий реагент. Температура проведения опытов - 70^oC и 65^oC (опыт 6 табл. 1), время гелеобразования - 34 и 95 часов соответственно. После образования геля снова фильтровалась вода и проводилась оценка снижения проницаемости до и после закачки геля.

Проницаемость рассчитывали по формуле: где Q - расход жидкости, см³/с; μ - - вязкость воды, спз.;
L - длина образца, см;
ΔP - перепад давления, Па;
F - площадь сечения керна, см².

Результаты опытов приведены в таблице 3.

Как видно из таблицы 3, после образования геля проницаемость по воде снижается примерно в 9,2-9,5 раз.

Как показали оценочные опыты, гелеобразующая композиция обладает хорошими водоизолирующими свойствами и может быть рекомендована для промысловых испытаний на месторождениях Западной Сибири.

Формула изобретения

1. Состав для повышения нефтеотдачи, содержащий соль алюминия - хлорид алюминия, карбамид и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит серную кислоту или отходы ее производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хлорид алюминия - 20 - 30
Карбамид - 30 - 55
Серная кислота или отход ее производства - 0,1 - 10,0
Вода - Остальное
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве карбамида он содержит отходы его производства.

3. Состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит азотсодержащий ароматический ингибитор или фосфорную кислоту в количестве 0,1 - 0,5% на 100 мас.% состава.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4