Состав для обработки призабойной зоны карбонатного пласта
Владельцы патента RU 2347799:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)
Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к технологии нефтедобычи с применением кислотных составов для обработки призабойной зоны карбонатного пласта. Технический результат - снижение скорости реакции состава с карбонатной породой пласта и увеличение радиуса охвата призабойной зоны пласта кислотным воздействием. Состав для кислотной обработки призабойной зоны карбонатного пласта содержит, об.%: легкую нефть 78-82, 15%-ный водный раствор сульфаминовой кислоты 17,93-21,9, поверхностно-активное вещество АФБ-9-12 0,07-0,1. 1 табл.
Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к технологии нефтедобычи с применением кислотных составов для обработки призабойной зоны (ОПЗ) карбонатного пласта.
Известен состав (авт.св. СССР №1170127, кл. Е21В 43/27, 1985 г.), содержащий раствор соляной и уксусной кислот, а в качестве дополнительного замедлителя скорости реакции с карбонатной породой - жидкие продукты пиролиза от С5 и выше при следующем содержании компонентов, об.%:
| соляная кислота (20%-ная) | 4-20 |
| уксусная кислота (98%-ная) | 9-67 |
| жидкие продукты пиролиза, смесь | |
| конденсатов углеводородов C5 и выше | остальное |
Недостатком состава является невысокая эффективность снижения скорости реакции с породой пласта.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому составу для обработки призабойной зоны (ОПЗ) карбонатного пласта является (патент РФ №2254463, Е21В 43/27, от 20.06.2005 г.), содержащий 20%-ный водный раствор соляной кислоты HCl и водный раствор уксусной кислоты СН3СООН, а также химическую добавку - побочный продукт конденсации изобутилена с формальдегидом в присутствии серной кислоты при производстве изопрена - диметилдиоксан ДМД при следующем соотношении компонентов, об.%:
| водный раствор уксусной кислоты СН3СООН | 4-20 |
| диметилдиоксан ДМД | 35-40 |
| 20%-ный водный раствор соляной кислоты | остальное |
Недостатком известного состава является также невысокая эффективность снижения скорости реакции кислотного состава с породой пласта.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение скорости реакции состава с карбонатной породой пласта и увеличение радиуса охвата призабойной зоны пласта кислотным воздействием.
Указанная задача решается тем, что состав, содержащий водный раствор кислоты, углеводородную добавку, согласно изобретению содержит 15%-ный водный раствор сульфаминовой кислоты, легкую нефть в качестве углеводородной добавки и эмульгатор - ПАВ при следующем соотношении компонентов об.%:
| нефть | 78-82 |
| 15%-ный водный раствор сульфаминовой кислоты | 17,93-21,9 |
| поверхностно-активное вещество (АФБ-9-12) | 0,07-0,1 |
Состав получали следующим образом. Предварительно нагревали воду до 25°С. Приготавливали 15%-ный водный раствор сульфаминовой кислоты в объеме 17,93-21,9 об.% с добавкой 0,07-0,1 об.% ПАВ, тщательно перемешивали до полного растворения ПАВ.
Добавляли легкую нефть в объеме 78-82 об.% и перемешивали 30 минут в специальной емкости при скорости вращения шнека 2000 об/мин. После одной минуты перемешивания полученная эмульсия меняет цвет с темно-коричневого на светло-коричневый. Время перемешивания 30 минут. В результате получают обратную кислотную эмульсию высокой степени однородности и дисперсности внутренней фазы кислотного состава. Средний диаметр преобладающего числа частиц кислоты находится в пределах 2,5-3 мкм уже после одной минуты перемешивания, что обеспечивает хорошие фильтрационные свойства, а также стабильность свойств во времени.
Примеры приготовления состава
Пример 1. Предварительно нагревают воду до 25°С, приготавливают 15%-ный водный раствор сульфаминовой кислоты в объеме 21,9 об.%, в водный раствор 15%-ной сульфаминовой кислоты добавляют 0,1% ПАВ АФБ-9-12, тщательно перемешивают до полного растворения ПАВ, добавляют нефть в объеме 78 об.%, перемешивают 30 минут в специальной емкости при скорости вращения шнека 2000 об/мин.
Свойства полученного состава:
1. Межфазное натяжение на границе Куюмбинская нефть - 15%-ный водный раствор сульфаминовой кислоты, АФБ-9-12 - 8,03 мН/м.
2. Плотность - 943 кг/м3.
3. Вязкость - 11,59 мПа·с.
4. Электростабильность - 26 В.
Остальные примеры представлены в таблице.
| № кислотного состава | Компоненты состава | Объемное содержание, об.% | Плотность, кг/м3 | Вязкость, мПа·с | Поверхностное натяжение, мН/м | Количество растворившейся породы, % |
| Т1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | 15%-ный | |||||
| водный раствор | ||||||
| сульфаминовой | ||||||
| кислоты | 21,9 | 943 | 11,59 | 6,39 | 28,6 | |
| ПАВ АФБ-9-12 | 0,1 | |||||
| нефть | 78,0 | |||||
| 2 | 15%-ный | |||||
| водный раствор | ||||||
| сульфаминовой | ||||||
| кислоты | 17,93 | 936 | 11,38 | 8,03 | 27,7 | |
| ПАВ АФБ-9-12 | 0,07 | |||||
| нефть | 82,0 | |||||
| 3 | 15%-ный | |||||
| водный раствор | ||||||
| сульфаминовой | ||||||
| кислоты | 17,93 | 944 | 11,42 | 7,92 | 27,9 | |
| ПАВ АФБ-9-12 | 0,07 | |||||
| нефть | 78,0 | |||||
| 4 | 15%-ный | |||||
| водный раствор | ||||||
| сульфаминовой | ||||||
| кислоты | 21,9 | 934 | 11,63 | 6,70 | 28,8 | |
| ПАВ АФБ-9-12 | 0,1 | |||||
| нефть | 82,0 | |||||
| 5 | 20% HCl | 58 | ||||
| ДМД | 35 | |||||
| СН3СООН | 7 | 1082 | 4,2 | 38,10 |
Из таблицы видно, что снижение поверхностного натяжения происходит у всех составов по сравнению с прототипом, что обеспечивает более высокую проникающую способность в продуктивный пласт.
Методика проведения экспериментов заключалась в предварительном механическом разрушении остатков образцов естественных пород с последующим просеиванием порошка через сито. Это обеспечило участие в экспериментах частиц горной породы одинаковой крупности, что является важным при сопоставлении результатов взаимодействия кислотных составов с породой.
Для определения растворяющей способности кислотных составов брали навеску горной породы массой 2 г. Навеску горной породы насыпали в емкость из фильтровальной бумаги и заливали кислотным раствором. Объем кислотного раствора во всех экспериментах составлял 5 мл. Раствор кислоты полностью покрывал навеску горной породы и тем самым обеспечивалось участие в реакции всего объема навески горной породы.
После реагирования породы с кислотами навеска породы многократно промывалась водой и высушивалась до постоянства массы в сушильном шкафу. По убыли массы навески горной породы определяли растворяющую способность кислотного состава.
Из таблицы видно, что все исследуемые составы имеют низкую скорость растворения, что способствует глубокой обработке призабойной зоны пласта.
Исследования показали, что уменьшение содержания нефти ниже 78 об.% приводит к выделению водного раствора кислоты из эмульсионного раствора на второй день, а при увеличении содержания нефти выше 82 об.% свойства раствора не стабильны во времени или не происходит образования эмульсии.
Таким образом, полученный состав для обработки призабойной зоны пласта снижает скорость реакции с породой пласта, что повышает эффективность обработки и увеличивает радиус охвата ПЗП воздействием кислотного раствора.
Состав для обработки призабойной зоны карбонатного пласта, содержащий водный раствор кислоты и углеводородную добавку, отличающийся тем, что он содержит 15%-ный водный раствор сульфаминовой кислоты с растворенным в ней поверхностно-активным веществом АФБ-9-12, а в качестве углеводородной добавки содержит легкую нефть при следующем соотношении компонентов, об.%:
| нефть | 78-82 |
| 15%-ный водный раствор сульфаминовой кислоты | 17,93-21,9 |
| поверхностно-активное вещество АФБ-9-12 | 0,07-0,1 |
