Патент на изобретение №2250364
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ПЕНООБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ И ПРОМЫВКИ СКВАЖИН И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к пеннобразующим составам, и предназначено для освоения и промывки скважин, а также очистки призабойной зоны пласта от загрязнений. Техническим результатом является создание пенообразующего состава для освоения и промывки скважин, обладающего способностью регулировать процесс окислительно-восстановительной реакции между нитритом натрия и хлористым аммонием с целью максимального исключения образования окислов азота, упрощение приготовления рабочих составов для реализации технологии. Пенообразующий состав для освоения и промывки скважин, включающий хлористый аммоний, нитрит натрия, инициатор реакции, поверхностно-активное вещество ПАВ и воду, в качестве инициатора реакции и ПАВ содержит алкилфосфат “Химеко” при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлористый аммоний 5,0-28,0, нитрит натрия 5,0-28,0, алкилфосфат “Химеко” 0,5-5,0, вода остальное. В способе освоения и промывки скважин и очистки призабойной зоны пласта от загрязнений, включающем закачку пенообразующего состава, продавку его в пласт или до забоя, закрытие скважины, выдержку для генерации азота и образования пены, затем пуск скважины на самоизлив, используют указанный выше пенообразующий состав, продавку его осуществляют нефтью или минерализованной водой. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к пеннобразующим составам, и предназначено для освоения и промывки скважин, а также очистки призабойной зоны пласта от загрязнений. Известен способ вскрытия продуктивного пласта в скважине, включающий приготовление пены путем ввода газа в раствор пенообразователя, причем ввод газа осуществляется в зоне перфорации за счет химического взаимодействия нитрита натрия, хлорида аммония и органической кислоты, при этом органическую кислоту вводят в зону перфорации при помощи специального контейнера (а.с. СССР №1273508, Е 21 В 43/00, 30.11.1986). Недостатками данного способа является: а) при применении сульфаминовой, лимонной или уксусной кислоты, даже в очень незначительных количествах, снижается РН среды (рН б) кислота подается в зону перфорации при помощи контейнера, т.е. отдельно от пенообразующего состава, т.к. газовыделение и образование пены происходит при смешивании исходных компонентов с кислотой при любых положительных температурах, что затрудняет технологию проведения работ по освоению скважины и очистке призабойной зоны пласта от загрязнений. Наиболее близкими аналогами являются пенообразующий состав для освоения и промывки скважин, включающий, маc.%: хлористый аммоний 0-41,0, нитрит натрия 12,1-58,7, инициатор реакции 0,2-24,3, поверхностно-активное вещество ПАВ 0,1-1,5, карбоксиметилцеллюлозу или полиакриламид 0,1-1,5 и воду остальное, и способ освоения и промывки скважин и очистки призабойной зоны пласта от загрязнений, включающий закачку данного пенообразующего состава, продавку его в пласт или до забоя, закрытие скважины, выдержку для генерации азота и образования пены, затем пуск скважины на самоизлив (патент РФ №20085567, С 09 К 7/08, 27.07.1997). Техническим результатом изобретения является создание пенообразующего состава для освоения и промывки скважин, обладающего способностью регулировать процесс окислительно-восстановительной реакции между нитритом натрия и хлористым аммонием – хлоридом аммония с целью максимального исключения образования окислов азота, упрощение приготовления рабочих составов для реализации технологии. Пенообразующий состав для освоения и промывки скважин, включающий хлористый аммоний, нитрит натрия, инициатор реакции, поверхностно-активное вещество ПАВ и воду, в качестве инициатора реакции и ПАВ содержит алкилфосфат “Химеко” при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлористый аммоний 5,0-28,0, нитрит натрия 5,0-28,0, алкилфосфат “Химеко” 0,5-5,0, вода остальное. В способе освоения и промывки скважин и очистки призабойной зоны пласта от загрязнений, включающем закачку пенообразующего состава, продавку его в пласт или до забоя, закрытие скважины, выдержку для генерации азота и образования пены, затем пуск скважины на самоизлив, используют указанный выше пенообразующий состав, продавку его осуществляют нефтью или минерализованной водой. Результат достигается введением в состав, содержащий нитрит натрия и хлорид аммония, инициатора реакции и пенообразователя – алкилфосфата “Химеко”, представляющего собой смесь моно- и диэфиров алкилфосфорных кислот на основе первичных жирных, окса- и низкомолекулярных спиртов. Алкилфосфат “Химеко” является анионоактивным ПАВ, поэтому в предлагаемом составе он не только инициатор и регулятор реакции выделения азота, но и пенообразователь. Введение данного реагента позволяет выдержать рН в пенообразующем составе в узких пределах (рН 2-3), в результате чего реакция между нитритом натрия и хлористым аммонием идет с преимущественным выделением азота, а так как введенный реагент является пенообразователем, при выделении азота образуется пена. Технология практического применения предлагаемого пенообразующего состава предусматривает растворение нитрита натрия и хлористого аммония в воде и введение в полученный раствор алкилфосфата “Химеко” с последующей закачкой полученного раствора в скважину. Необходимое условие данной технологии – приготовленный раствор должен быть продавлен нефтью или минерализованной водой в пласт или до забоя, после чего скважина закрывается на реакцию не менее чем на 2 часа. Выделение газа происходит при температуре не ниже 40° С. Для исследований использовались: 1. Нитрит натрия, NaNO2, технический, ГОСТ 19906-74, представляет собой белый кристаллический порошок, массовая доля основного вещества не менее 98,5%, растворимость в воде при температуре 20° С – 82,9 г/100 мл. 2. Хлористый аммоний – хлорид аммония, NH4Cl, ГОСТ 2210-73, представляет собой порошок белого цвета, массовая доля основного вещества не менее 99,6%, растворимость в воде при температуре 20° С – 37,2 г/100 мл. 3. Алкилфосфат “Химеко” представляет собой смесь моно- и диэфиров алкилфосфорных кислот на основе первичных жирных, окса- и низкомолекулярных спиртов, ТУ 400МП “Х-2075-227-001-93”, подвижная жидкость от бесцветного до светло коричневого цвета, массовая доля основного вещества не менее 95,0%, при растворении в воде образует полупрозрачный мицеллярный раствор. Поскольку молярная масса хлористого аммония составляет 53,5 г/моль, а нитрита натрия 69,0 г/моль, то при реакции, описываемой по уравнению: NH4Cl+NaNO2 количество нитрита натрия должно быть больше, чем количество хлорида аммония в 1,29 раза. Однако реакция проходит полнее в случае избытка одного из компонентов, поэтому в предлагаемом составе берутся равные концентрации реагентов, что предполагает избыток хлорида аммония. Наименьшие концентрации солей определяются возможностью получения достаточного количества газа для освоения скважины, а максимальные концентрации трудностью растворения солей. Наименьшая концентрация алкилфосфата “Химеко” определяется способностью образовывать пену, а максимальная концентрация определяется экономической целесообразностью. Примеры приготовления пенообразующих составов Пример 1 В 89,5 мл воды при перемешивании последовательно растворяли 5,0 г нитрита натрия, 5,0 г хлорида аммония и 0,5 г алкилфосфата “Химеко”. Пример 4 В 64,0 мл воды при перемешивании последовательно растворяли 17,0 г нитрита натрия, 17,0 г хлорида аммония и 2,0 г алкилфосфата “Химеко”. Пример 7 В 39 мл воды при перемешивании последовательно растворяли 28,0 г нитрита натрия, 28,0 г хлорида аммония и 5,0 г алкилфосфата “Химеко”. Пример 10 (известный) В 54,9 мл воды при перемешивании последовательно растворяли 19,4 г хлорида аммония, 23,6 г нитрита натрия и 2,1 г пенообразователя (сульфанол), после чего в процессе исследования в полученный состав добавлляли 0,029 мас.% сульфаминовой кислоты. Пример 11 (известный) В 54,5 мл воды при перемешивании последовательно растворяли 20,0 г хлорида аммония, 23,2 г нитрита натрия и 2,3 г пенообразователя (сульфанол), после чего в процессе исследования в полученный состав добавляли 0,0028 мас.% уксусной кислоты в виде 5%-ного раствора. Полученные составы исследовались следующим образом. Приготовленные составы загружались в стеклянный цилиндр, объемом 1 л, последний помещался в водяную баню с температурой 45-95° С, сверху на цилиндр помещался кружок фильтровальной бумаги, чтобы регистрировать выделение двуокиси азота, т.к. при выделении двуокиси азота на бумаге появлялся бурый налет. В процессе прогрева пенообразующего состава начиналось выделение газа и образование пены. В ходе эксперимента определялась кратность пены – отношение объема пены к объему пенообразующего раствора и регистрировалось выделение двуокиси азота. Результаты исследований представлены в таблице.
Как следует из представленной таблицы, предлагаемый состав отличается более высокой кратностью пены даже при более низких концентрациях солей и ПАВ (оп 4-6), не выделяет двуокиси азота, а для инициирования реакции не требуется дополнительно вводить кислоту. Способ освоения и промывки скважин и очистки призабойной зоны пласта от загрязнений включает закачку указанного пенообразующего состава в скважину, продавку его нефтью или минерализованной водой в пласт или до забоя, после чего скважину закрывают и выдерживают для генерации азота и образования пены, а затем пускают скважину на самоизлив. Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет осуществить технический результат, а именно создать эффективный пенообразующий состав для освоения и промывки скважин, а также способ освоения и промывки скважин и очистки призабойной зоны пласта от загрязнений с его применением.
Формула изобретения
1. Пенообразующий состав для освоения и промывки скважин, включающий хлористый аммоний, нитрит натрия, инициатор реакции, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и воду, отличающийся тем, что в качестве инициатора реакции и ПАВ он содержит алкилфосфат “Химеко” при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хлориcтый аммоний 5,0-28,0 Нитрит натрия 5,0-28,0 Алкилфосфат “Химеко” 0,5-5,0 Вода Остальное 2. Способ освоения и промывки скважин и очистки призабойной зоны пласта от загрязнений, включающий закачку пенообразующего состава, включающего хлористый аммоний, нитрит натрия, инициатор реакции, ПАВ и воду, продавку его в пласт или до забоя, закрытие скважины, выдержку для генерации азота и образования пены, затем пуск скважины на самоизлив, отличающийся тем, что в качестве указанного пенообразующего состава используют пенообразующий состав по п. 1, продавку его осуществляют нефтью или минерализованной водой.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2), при этом окислительно-восстановительная реакция между нитритом натрия и хлоридом аммония идет с выделением не только азота, но также и окислов азота, в т.ч. диоксида азота (бурого газа), под действием которого происходит быстрая коррозия внутрискважинного оборудования и эксплуатационной колонны. Выделение диоксида азота в скважине может также привести к отравлению рабочего персонала при реализации технологии освоения скважин;
N2
+NaCl+2H2O