Патент на изобретение №2154731

(54) ЭМУЛЬСИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОСТАТОЧНОЙ НЕФТИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Эмульсионная композиция для извлечения остаточной нефти содержит полиэтилгидридсилоксан, водорастворимое высокомолекулярное соединение и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%, полиэтилгидридсилоксан 40 – 70, водорастворимое высокомолекулярное соединение 0,05 – 5, вода – остальное. Технический результат – повышение агрегативной устойчивости эмульсионной композиции и расширение области ее применения для пластов с сильноминерализованными пластовыми водами. 6 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности, касается эмульсионной композиции для извлечения остаточной нефти и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Известна эмульсионная композиция для извлечения остаточной нефти, содержащая поверхностно-активные и кремнийорганические вещества (полисилоксаны) [USA A-4230182]. Эта композиция значительно снижает межфазное натяжение (на границе раздела фаз вода/порода, нефть/вода и нефть/порода), хорошо совмещается с нефтью и минералами породы. Характерными для полисилоксанов являются их химическая инертность и способность к гидрофобизации, что ведет к росту проницаемости нефтяного пласта. Однако для введения в эту композицию больших количеств полисилоксанов необходимо использовать углеводородные жидкости, что повышает риск пожаров и экономически нецелесообразно.

Наиболее близкой к предлагаемой является водная эмульсионная композиция, содержащая полисилоксан (ПС) и ПАВ при массовом соотношении ПС/ПАВ = 1 – 10 (DE 4434880 A1). Недостатками данной композиции является неудовлетворительная агрегативная устойчивость в сильноминерализованных пластовых водах, а также низкое содержание полисилоксана в исходной эмульсионной композиции, что обуславливает значительные транспортные затраты и повышенные расходные нормы при извлечении остаточной нефти.

Целью настоящего изобретения является повышение агрегативной устойчивости эмульсионной композиции и расширение области ее применения (в том числе для пластов с сильноминерализованными пластовыми водами).

В основу предлагаемого изобретения положена задача разработать эмульсионную композицию, обладающую повышенной агрегативной устойчивостью, способную работать в месторождениях с различной степенью минерализации пластовых вод.

Поставленная задача решена тем, что эмульсионная композиция для извлечения остаточной нефти, содержащая полиэтилгидридсилоксан и воду, согласно изобретению дополнительно содержит водорастворимое высокомолекулярное соединение при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Полиэтилгидридсилоксан – 40-70
Водорастворимое высокомолекулярное соединение – 0,05-5
Вода – остальное
Рекомендуется, чтобы эмульсионная композиция содержала в качестве водорастворимого высокомолекулярного соединения эфир целлюлозы (метил-, этилцеллюлоза, натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы), катионный полиэлектролит, полисахарид или смесь полисахарида с эфиром целлюлозы при их массовом соотношении 0,1-10, что обеспечивает улучшенные гидрофобизирующие свойства композиции.

Желательно, чтобы предлагаемая композиция дополнительно содержала 2-15мас. % неионогенного ПАВ, что обеспечивает повышенную диспергируемость эмульсионной композиции при ее применении.

Желательно также, чтобы предлагаемая композиция дополнительно содержала при этом и 1-10мас. % оксиэтилированного полисилоксана.

Предлагаемая композиция обладает повышенной агрегативной устойчивостью и способна работать в месторождениях с различной степенью минерализации пластовых вод, в том числе в пластах с сильноминерализованными водами. Повышенное содержание полиэтилгидридсилоксана в предлагаемой композиции обеспечивает низкие расходные нормы при ее применении, а также снижает затраты при ее транспортировке и хранении.

Предлагаемая эмульсионная композиция в качестве полиэтилгидридсилоксана может содержать любой, в том числе полиэтилгидридсилоксаны с общей формулой [-C₂H₅Si(H)-O-]_n, где n = 9-14, а в качестве водорастворимого высокомолекулярного соединения любое, в том числе эфир целлюлозы, катионный полиэлектролит, полисахарид или смесь полисахарида с эфиром целлюлозы или эфира целлюлозы с поливиниловым спиртом и другие. Предлагаемая композиция дополнительно может содержать неионогенные поверхностно- активные вещества в количестве 2-15мас.%.

Заявляемую эмульсионную композицию получают простым смешением компонентов, используя любое стандартное технологическое оборудование.

При низких концентрациях водорастворимого высокомолекулярного соединения (меньше 0,05мас. %) уменьшается агрегативная устойчивость эмульсии, а при повышенных его концентрациях (больше 5,0мас.%) из-за роста вязкости раствора затруднено смешивание и распределение фаз. Одновременно уменьшается диспергируемость композиции в условиях ее применения.

При низких концентрациях неионогенного ПАВ в составе эмульсии (менее 2мас.%) его стабилизирующий эффект незначителен, тогда как при высоком содержании (больше 15мас.%) снижается гидрофобизирующая способность композиции.

При низких концентрациях оксиэтилированного полисилоксана в составе эмульсионной композиции (менее 1мас.%) ее гидрофобизирующий эффект незначителен, тогда как добавление больших количеств (больше 10мас.%) нецелесообразно по экономическим показателям.

Для лучшего понимания настоящего изобретения ниже приводятся следующие примеры, не ограничивающие его объема.

Пример 1.

Предлагаемая композиция содержит, мас. %:
Полиэтилгидридсилоксан марки 136-41 – 70
Полисахарид с молекулярной массой (ММ) 2 млн – 0,075
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (ММ = 300 тыс.) – 0,075
Неионный ПАВ марки Неонол АФ 9-12 – 2,5
Вода – 27,35
Эмульсионную композицию получали простым смешением ингредиентов, используя стандартное оборудование.

Агрегативную устойчивость эмульсионной композиции определяли путем определения времени половинного расслоения эмульсии, полученного разбавлением исходного эмульсионного концентрата 10% раствором хлорида натрия или кальция. Эмульсию считали устойчивой, если время половинного разделения фаз превышало 12 часов (ТУ 6-02-816-78). Гидрофобизирующую способность, характеризующую эффективность извлечения остаточной нефти, определяли в соответствии с методикой по ТУ 6-02-816-78 п. 4.6, определяя время появления первой капли, протекшей через обработанный эмульсионной композицией модельный экран.

Результаты испытаний приведены в нижеследующей таблице.

Пример 2.

Предлагаемая эмульсионная композиция содержит, мас. %:
Полиэтилгидридсилоксан марки 136-41 – 70
Катионный полиэлектролит марки ВПК-402 – 5,0
Вода – 25,0
Эмульсионную композицию получали и испытывали аналогично примеру 1. Результаты испытаний приведены в нижеследующей таблице.

Пример 3.

Предлагаемая эмульсионная композиция содержит, мас. %:
Полиэтилгидридсилоксан марки 136-41 – 50
Полисахарид (ММ = 1,5 млн.) – 0,16
Неионное ПАВ марки Неонол АФ 9-12 – 2,0
Вода – 47,84
Эмульсионную композицию получали и испытывали аналогично примеру 1. Результаты испытаний приведены в нижеследующей таблице.

Пример 4.

Предлагаемая эмульсионная композиция содержит, мас. %:
Полиэтилгидридсилоксан марки 136-41 – 40
Оксиэтилированный полисилоксан марки КЭП-2 – 10
Этилцеллюлоза с ММ = 200 тыс. – 0,016
Полисахарид с MM = 1,5 млн. – 0,16
Катионный полиэлектролит марки ВПК-402 – 4,34
Вода – 45,484
Эмульсионную композицию получали и испытывали аналогично примеру 1. Результаты испытаний приведены в нижеследующей таблице.

Пример 5.

Предлагаемая эмульсионная композиция содержит, мас. %:
Полиэтилгидридсилоксан марки 136-41 – 50
Оксиэтилированный полисилоксан марки КЭП-2 – 1,0
Полисахарид с ММ = 1,5 млн. – 0,05
Неионное ПАВ марки Неонол АФ 9-12 – 15
Вода – 33,95
Эмульсионную композицию получали и испытывали аналогично примеру 1. Результаты испытаний приведены в нижеследующей таблице.

Пример 6.

Предлагаемая эмульсионная композиция содержит, мас. %:
Полиэтилгидридсилоксан марки 136-41 – 40
Оксиэтилированный полисилоксан марки КЭП-2 – 5,0
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы с ММ = 300 тыс. – 0,5
Поливиниловый спирт с ММ = 100 тыс. – 3,5
Катионный полиэлектролит марки ВПК-402 – 0,8
Вода – 50,2
Эмульсионную композицию получали и испытывали аналогично примеру 1. Результаты испытаний приведены в нижеследующей таблице.

Пример 7.

Предлагаемая эмульсионная композиция содержит, мас. %:
Полиэтилгидридсилоксан марки 136-41 – 46
Оксиэтилированный полисилоксан (марки КЭП-2) – 4
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы с ММ = 300 тыс. – 4,5
Вода – 45,5
Эмульсионную композицию получали и испытывали аналогично примеру 1. Результаты испытаний приведены в нижеследующей таблице.

Пример 8.

Предлагаемая композиция содержит, мас. %:
Полиэтилгидридсилоксан марки 136-41 – 70
Полисахарид с ММ = 2 млн. – 0,05
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы с ММ = 300 тыс. – 0,5
Неионное ПАВ марки Неонол АФ 9-12 – 2,0
Вода – 27,45
Эмульсионную композицию получали и испытывали аналогично примеру 1. Результаты испытаний приведены в нижеследующей таблице.

Формула изобретения

1. Эмульсионная композиция для извлечения остаточной нефти, содержащая полиэтилгидридсилоксан и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит водорастворимое высокомолекулярное соединение при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиэтилгидридсилоксан – 40 – 70
Водорастворимое высокомолекулярное соединение – 0,05 – 5
Вода – Остальное
2. Эмульсионная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимого высокомолекулярного соединения она содержит эфир целлюлозы.

3. Эмульсионная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимого высокомолекулярного соединения она содержит катионный полиэлектролит.

4. Эмульсионная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимого высокомолекулярного соединения она содержит полисахарид.

5. Эмульсионная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимого высокомолекулярного соединения она содержит смесь полисахарида с эфиром целлюлозы при их массовом соотношении 0,1 – 10.

6. Эмульсионная композиция по любому из пп.1 – 5, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит неионогенное ПАВ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиэтилгидридсилоксан – 40 – 70
Водорастворимое высокомолекулярное соединение – 0,05 – 5
Неионогенное ПАВ – 2 – 15
Вода – Остальное
7. Эмульсионная композиция по п.6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксиэтилированный полисилоксан при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиэтилгидридсилоксан – 40 – 70
Водорастворимое высокомолекулярное соединение – 0,05 – 5
Неионогенное ПАВ – 2 – 15
оксиэтилированный полисилоксан – 1 – 10
Вода – Остальное

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 11.12.2000

Номер и год публикации бюллетеня: 1-2003

Извещение опубликовано: 10.01.2003

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 4-2004

Извещение опубликовано: 10.02.2004

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 11.12.2004

Извещение опубликовано: 27.10.2005 БИ: 30/2005

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 20.12.2005 БИ: 35/2005