×
07.03.2020
220.018.0a48

СОСТАВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПЛАСТОВ НА ОСНОВЕ ЦВИТТЕР-ИОННЫХ ПАВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение предназначено для извлечения обойденной, пленочной и капиллярно-удерживаемой нефтей. Технический результат - увеличение нефтеотдачи из высокоминерализованных пластов. Состав для повышения извлечения нефти содержит цвиттер-ионное поверхностно-активное вещество - ЦПАВ олеиламидопропилдиметил-бетаин, или кокамидопропилбетаин, или алкилсульфобетаин, или алкилдиметиламиноксид, силикат натрия, хлорид натрия, воду при следующем соотношении компонентов, масс. %: ЦПАВ 0,5-10, силикат натрия 0,5-15, хлорид натрия 0-25, вода - остальное. 1 з.п. ф-лы, 22 пр., 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение предназначено для извлечения обойденной, пленочной и капиллярно-удерживаемой нефтей за счет вытеснения ее из продуктивного пласта вязким водным щелочным раствором цвиттер-ионных ПАВ. Состав позволяет повысить охват пластов заводнением и устранить или уменьшить отрицательное влияние сил, удерживающих нефть в заводненных зонах пласта и снизить проницаемость обводненных участков.

Известен способ регулирования фронта заводнения нефтяных пластов закачкой через нагнетательные скважины оторочек рабочего реагента и силиката в водной фазе с изменяющейся концентрацией компонентов (силиката щелочного металла и полимера) (см. Патент РФ №2451168, Е21В 47/10, опубл. 20.05.2012). Также известен способ разработки нефтяного месторождения, включающий закачку в пласт через нагнетательную скважину водного раствора биополимерно-силикатной композиции и добычу нефти через добывающую скважину (см. Патент РФ №2441146, Е21В 43/22, опубл. 27.01.2012). Известен способ разработки нефтяного пласта, закачкой через нагнетательную скважину суспензии силикатного геля, ПАВ и полимер (см. Патент РФ №2483202, Е21В 43/22, опубл. 27.05.2013). Данные способы разработки нефтяного месторождения предполагает использование большого количества технических средств, для приготовления и закачки составов, и времени.

Известен мицеллярный раствор для извлечения нефти, включающий смесь цвиттер-ионного и анионного поверхностно-активных веществ - ПАВ и пресную воду. Состав содержит в качестве анионного ПАВ лаурилсульфат натрия, в качестве цвиттер-ионного ПАВ - кокамидопропилбетаин и дополнительно неионогенное ПАВ - Неонол АФ9-10 (см. Патент РФ №2610952, C09K 8/506,. опубл. 17.02.2017). Недостатком данного способа является - высокая адсорбция ПАВ на породах и сложность технологии.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ добычи нефти из подземного пласта, закачиванием смеси 2 цвиттер-ионных загущающих ПАВ, а также, состав дополнительно может содержать основание в количестве, достаточном, чтобы довести значение рН жидкости до уровня более 10. (см. Патент RU №2478777, C09K 8/584, 10.04.2013). В данном случае при наличии в вытесняющей сточной воде Са2+ и Mg2+ образуются Са(ОН)2 и Mg(OH)2. Осадки гидроокисей Mg и Са снижают проницаемость лишь в 1,5-2 раза. Кристаллы этих солей лишь частично закупоривают поры, промытые водой.

Задачей предлагаемого изобретения является состав, который обеспечивает увеличение нефтеотдачи из высокоминерализованных пластов.

Указанный технический результат достигается тем, что жидкость для извлечения нефти содержит:

Цвиттер-ионные ПАВы, следующей формулы (1):

в которой

А'' обозначает карбоксилатную СОО-, окись О- или сульфонатную SO3-группы,

R1 обозначает гидрофобную часть алкильной группы от С8 до С24

R2 и R3 независимо обозначают алифатическую цепь

R4 представляет собой алкиленовую группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода

В качестве цвиттер-ионных ПАВ были выбраны:- алкилбетаины (олеиламидопропилдиметилбетаин (ОАПДБ) и кокамидопропилбетаин (КАПБ)), выпускаемые под торговой маркой БЕТАПАВ® научно-производственным объединением «НИИПАВ» (ТУ 2480-002-04706205-2004);

- алкилсульфобетаин (АСБ), реализуемый компанией Sigma-Aldrich (CAS14933-08-5);

- алкилдиметиламиноксид (АДАО) выпускаемого под торговой маркой ОКСИПАВ® научно-производственным объединением «НИИПАВ» (ТУ 2482-007-04706205-2006).

В составе также есть силикат натрия и кристаллогидраты силиката натрия (Na2SiO3 по ГОСТ 13079-93, Na2SiO3⋅5H2O по ТУ 2145-52257004-01-2002, Na2SiO3⋅7H2O по ТУ 6-09-1457-87, Na2SiO3⋅9H2O по ГОСТ 4239-77), хлорид натрия (NaCl по ГОСТ 4233-77).

В качестве оснований были выбраны гидроксид натрия (ГОСТ 4328-77), гидроокись калия (ГОСТ 24363-80), карбонат натрия (ГОСТ 83-79) и бикарбонат натрия (ГОСТ 2156-76).

ПАВ-силикатно-щелочное заводнение основано на внутрипластовом осадкообразовании в обводненных пропластках неоднородного пласта. Осадок образуется за счет химической реакции закачиваемого силикатно-щелочного раствора с солями кальция и магния, содержащихся в закачиваемой и пластовой водах. При наличии в вытесняющей сточной воде Са2+ и Mg2+ образуются CaSiO3, MgSiO3, Са(ОН)2 и Mg(OH)2. Осадок CaSiO3 по природе является коллоидным и способен значительно снизить проницаемость обводненного пласта (до 10 раз и более), которые закупоривают высокопроницаемые породы. Вследствие этого вода начинает поступать в менее проницаемые зоны и участки пласта, не охваченные заводнением. Также силикатно-щелочные растворы реагируют с органическими кислотами в сырой нефти и тем самым образовываются в пласте вторичные ПАВы, которые позволяют еще больше снизить межфазное натяжение между закачанной жидкостью и нефтью. Также измененяется смачиваемость породы щелочным раствором за счет адсорбции органических кислот на поверхность породы из нефти. В результате происходит гидрофилизация пористой среды, за счет этого снижается адсорбция ПАВ на породах в 2,5-5 раз. Применение в технологии вытеснения цвиттер-ионные ПАВ позволяют получать загущенные водные растворы. Это способствует одновременному увеличению, как коэффициента вытеснения, так и коэффициента охвата пласта, что приводит дополнительно уменьшению обводненности добываемой нефти.

Состав для увеличения нефтеотдачи в лабораторных условиях готовят следующим образом. Составы приведены в таблице 1.

Пример 1

3 г силиката натрия и 15 г натрий хлористого растворяют в 81 г воде, добавляют 1 г ОАПДБ и перемешивают при температуре 60°С на магнитной мешалке в течение 60 мин до однородного состава.

Примеры 2-21.

Составы готовят идентично примеру 1, варьируя компоненты.

Пример 22 (прототип)

Смешивают 2 цвиттер-ионных ПАВа, производных от алкиламидопропилбетаина, растворяют в морской воде (39 г/л соли) при температуре 80°С.

Эффективность состава в лабораторных условиях определяют на установке нефтевытесняющей способности (рис. 1).

Условия испытаний: Т=25°С, +Δр=5 атм., концентрация ЦПАВ=0,5-10% масс., объем оторочка = 0,5 поровых объема, состав воды: 15% масс. NaCl, 85% масс. дист. вода, вязкость нефти - 60 сПз, режим вытеснения - 10-50 см3/мин, начальная нефтенасыщенность образцов керна - 70-75%.

Установка для определения нефтевытесняющей способности ПАВ состоит из модели пласта, цилиндров для замера выделившейся жидкости, переходников между ними. Система работает под вакуумом. Принцип работы установки заключается в вытеснении нефти из модели пласта жидкостями (водой, раствором ПАВ), закачиваемых в модель пласта.

Модель пласта представляет собой стеклянную трубку длиной 70 см и внутренним диаметром 18 мм, 3/4 объема заполненных кварцевым песком фракцией 30-60 меш. Кварцевый песок используется заранее активированный, т.е. обработанный кипящей соляной кислотой в течение часа, с последующей промывкой дистиллированной водой до нейтральной среды.

На нижнем конце модели пласта устанавливается фильтр из 1-2 слоев металлической сетки. Заполнение стеклянной трубки кварцевым песком осуществляется при постукивании по стенке модели. После подготовки модель помещают вертикально в гнезда установки, соединяют с переходниками и мерными цилиндрами.

Далее пропитывают модель пласта пластовой водой (или ее моделью). Вода должна иметь известные характеристики - минерализацию (мг/л) и плотность. Для пропитки песка водой установку подключают к системе вакуумирования и через модель пласта пропускают 50 мл минерализованной воды. Поры пласта заполняются водой, а излишек воды собирается и измеряется в цилиндре (Vвыд). Поровой объем (Vпор, мл) модели пласта определяется по формуле

Затем производят насыщение приготовленной модели нефтью.

Далее определенный объем подготовленной нефти (2Vпор) пропускают через модель пласта (система работает под вакуумом). Нефть частично вытесняет воду из пор пласта, часть пор заполняется нефтью. В результате модель пласта имеет определенную нефте- и водонасыщенность. В мензурках, где собирается вытесненная жидкость (вода и нефть), тщательно замеряют объем вытесненной воды и нефти и рассчитывают исходную нефтенасыщенность пласта как разницу между поданной в пласт нефтью и замеренной в мензурках - Vнефт. Рассчитывают остаточную водонасыщенность модели пласта как разницу между Vпор и объем воды в мензурке Vн2о. В итоге устанавливают следующие начальные параметры модели пласта:

Vпор - паровой объем пласта,

Vнефт. - объем нефтемодели,

Vн2o - объем воды в модели.

Вытеснение нефти водой осуществляется до максимально возможного нефтевытеснения (извлечения нефти) - до 100%-ной обводненности жидкостного потока, собираемого в мензурках. Объем вытесненной в мензурку нефти замеряется и определяется коэффициент нефтеизвлечения (КНО, %):

где V1 - количество вытесненной нефти, мл; Vнефт. - нефтенасыщенность модели пласта, мл.

Далее через пласт пропускают оторочку реагента (объем реагента в зависимости от порового объема пласта). Продвижение оторочки по пласту и дальнейший отмыв нефти осуществляется водой также до полного обводнения жидкостного потока, собираемого в мензурках. Вытесненная нефть при доотмывке пласта замеряется и определяется прирост КНО:

где V2 - количество вытесненной нефти при доотмыве пласта, мл;

Vнефт. - исходная нефтенасыщенность пласта, мл.

Определение динамической вязкости проводилось на ротационном вискозиметре Brookfield DV-II+ Pro (согласно ASTMD 2196), который предназначен для измерения вязкости жидкости при заданных скоростях сдвига.

Измерения поверхностного натяжения проводились на тензиометре KRUSS К9 (согласно ASTMD 1331), который определяет поверхностное натяжение или натяжение на границе раздела фаз с помощью подвешенного к точным весам оптимально смачиваемого измерительного кольца. Смачивающую способность определяли на приборе комплексного анализа формы капли KRUSS DSA30 на поверхностях кварцевого стекла, известняка и парафина.

Результаты измерений динамической вязкости, поверхностного натяжения, нфтвытесняющей способности (прирост КИН) и краевые углы смачивания на различных поверхностях полученных составов представлены в таблице 1.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 11.
20.02.2015
№216.013.2a63

Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Способ включает разделение сырья на дистиллятные и остаточные фракции подачей нагретого сырья в испаритель под давлением 10÷15 атм. Распыливание тяжелой нефти и/или природного битума осуществляют через форсунку (4) по направлению снизу вверх....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542308
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.06.2015
№216.013.5a46

Кислотная композиция для обработки призабойной зоны карбонатного коллектора

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности для обработки призабойной зоны карбонатных коллекторов, а также может быть применимо в буровых растворах, в растворах для заканчивания скважин, в жидкостях для ремонта скважин. Технический результат - выравнивание профиля...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554651
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.07.2015
№216.013.5b92

Способ кислотной обработки призабойной зоны карбонатного коллектора

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - выравнивание профиля притока добывающих скважин в неоднородных по проницаемости карбонатных пластах, создание новых флюидопроводящих каналов по всей перфорированной толщине пласта, восстановление коллекторских...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554983
Дата охранного документа: 10.07.2015
25.08.2017
№217.015.af69

Способ селективной обработки продуктивного карбонатного пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат – временное блокирование интервалов пласта с высоким коэффициентом удельной приемистости, эффективное воздействие кислоты на породу, увеличение дебита нефти. Способ селективной обработки продуктивного карбонатного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610967
Дата охранного документа: 17.02.2017
25.08.2017
№217.015.ba0f

Полимерный модификатор битума и битумно-полимерное вяжущее на его основе

Группа изобретений относится к промышленности строительных материалов, в частности к получению полимерного модификатора и битумно-полимерного вяжущего на его основе, применяемых в дорожном и гражданском строительстве для устройства дорожных асфальтобетонных покрытий, герметизации швов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615523
Дата охранного документа: 05.04.2017
25.08.2017
№217.015.c7e5

Способ лечения дефектов мягких тканей у больных с синдромом диабетической стопы

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для лечения мягких тканей у больных с синдромом диабетической стопы. Для этого сначала проводят очищение поверхности раневого дефекта в области дна и стенок дефекта и участков гиперкератозов. Затем в ткани дна и стенок дефекта на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619257
Дата охранного документа: 12.05.2017
25.08.2017
№217.015.cdca

Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам переработки тяжелых нефтей и/или природных битумов. Способ переработки тяжелой нефти и/или природного битума включает разделение сырья на дистиллят и остаточные фракции путем подачи нагретого до 360°С сырья в испаритель под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619699
Дата охранного документа: 17.05.2017
29.12.2017
№217.015.f59e

Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов

Концентрат водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов относится к области машиностроительной промышленности и может быть использован в индивидуальных и централизованных системах подачи смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) для лезвийной и абразивной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637314
Дата охранного документа: 04.12.2017
19.01.2018
№218.016.0949

Стабилизирующая добавка для щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси

Изобретение относится к области производства и применения стабилизирующих добавок для щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей, используемых для дорожных покрытий. Стабилизирующая добавка в виде гранул включает, мас.%: 85-90 целлюлозное волокно и 10-15 продукт взаимодействия высших...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631819
Дата охранного документа: 26.09.2017
18.05.2019
№219.017.5608

Способ обработки призабойной зоны нефтяного пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - повышение продуктивности скважины и интенсифицирование отбора нефти из залежи. Способ обработки призабойной зоны нефтяного пласта включает продавку кислотного реагента, содержащего, мас.%: соляную кислоту 8-76,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002346153
Дата охранного документа: 10.02.2009
+ добавить свой РИД