Патент на изобретение №2209956

(54) РЕАГЕНТ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов, в частности для неоднородных пластов на поздней стадии эксплуатации месторождения. Техническим результатом является повышение качества реагента путем улучшения его основных технологических параметров: снижения межфазного натяжения на границе с углеводородами, адсорбции нагорной породе, повышение отмывающей способности при одновременном увеличении охвата пластов воздействием. Реагент для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов на основе лигнина содержит, мас.ч.: лигнин гидролизный 4, сульфонол 1. 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов, в частности для неоднородных пластов на поздней стадии эксплуатации месторождения.

Известен нефтевытесняющий реагент для неоднородных обводненных пластов, содержащий карбоксиметилцеллюлозу и сшитый полиакриламид [1].

Недостатком данного реагента является низкая эффективность ввиду отсутствия у него такого важнейшего параметра для нефтевытесняющего реагента, как отмывающая способность.

Известен реагент для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов – алкоксилированный лигнин [2].

Недостатком данного реагента является недостаточно низкий показатель межфазного натяжения на границе с углеводородами, определяющий эффективность вытесняющего реагента, а также его низкая вязкость, в результате чего вытесняющий раствор будет фильтроваться по высокопроницаемым зонам пласта.

Задачей изобретения является повышение качества реагента путем улучшения его основных технологических параметров: снижения межфазного натяжения на границе с углеводородами, адсорбции на горной породе, повышения отмывающей способности при одновременном увеличении охвата пластов воздействием.

Поставленная задача достигается тем, что реагент для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов на основе лигнина согласно изобретению содержит лигнин гидролизный и дополнительно – сульфонол при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Лигнин гидролизный – 4
Сульфонол – 1
Гидролизный лигнин (ГЛ) – отход производства гидролизного спирта – представляет собой мелкодисперсный порошок темно-коричневого цвета, является полифункциональным сложным веществом, содержащим активные бифинильные и лигниновые структуры. Он содержит до 5% финильных гидроксилов и 10% метоксильных и карбоксильных групп. Дисперсный состав его от 0,2 до 0,5 мм.

Сульфонол порошок технический выпускается согласно ТУ 07510508.135-98, содержит 80-95% алкиларилсульфонатов.

Реагент готовится простым смешением сухих компонентов при соотношении компонентов ГЛ: сульфонол 4:1. Для приготовления вытесняющего состава с повышенными технологическими параметрами достаточно добавить в воду 2,5% заявляемого реагента. При приготовлении вытесняющего раствора с концентрацией 2,5% в растворе будет содержаться 2,0% ГЛ и 0,5% сульфонола.

Для установления эффективности реагента определяли основные технологические параметры: межфазное натяжение, адсорбцию, отмывающую способность, характеризующие качество вытесняющего состава, приготовленного на основе заявляемого реагента.

Растворы готовят следующим образом. Навеску сухого реагента растворяют в технической или подтоварной воде и выдерживают при температуре пласта (40-100^oС) в течение нескольких часов, достаточных для экстракции химически активных веществ из гидролизного лигнина.

Межфазное натяжение растворов предлагаемого реагента на границе с нефтью определялось сталагмометрическим методом (методом отрыва капли). Зависимость показателя межфазного натяжения от концентрации компонентов, входящих в состав реагента, приведена в таблице 1, из которой видно, что с увеличением концентрации водного раствора сульфонола до 1,0% не достигается такого снижения межфазного натяжения, как в 2,5% растворе заявляемого реагента (где содержатся 2,0% ГЛ и 0,5% сульфонола).

При взаимодействии гидролизного лигнина с сульфонолом проявляется синергетический эффект (взаимное усиление свойств каждого из компонентов в присутствии другого). Результаты исследований проиллюстрированы на графике, где хорошо видно, что межфазное натяжение сульфонола на границе с нефтью в присутствии 2% ГЛ достигает минимального значения 0,01 мН/м, это ниже на порядок, чем по прототипу. Дальнейшее увеличение концентрации ГЛ в растворе более 2% приводит к увеличению межфазного натяжения. Такое снижение межфазного натяжения на границе с нефтью достигается только у мицеллярного раствора (0,05 мН/м), применение которого обеспечивает самый высокий коэффициент вытеснения нефти [3].

Определены адсорбция и отмывающая способность вытесняющих составов, приготовленных из предлагаемого реагента. Адсорбция является важной характеристикой, поскольку, продвигаясь по коллектору, ПАВ адсорбируется на породе, теряя отмывающую способность. Адсорбция определяется по измерению поверхностного натяжения исследуемого раствора до и после выдержки его с адсорбентом. Определение проводили на дезинтегрированном глинистом песчанике фракции 0,2-0,3 мм при соотношении адсорбент:раствор 1:3, т.е. на 15 г адсорбента приходится 45 мл исследуемого раствора. Испытуемая проба выдерживалась в термостате при температуре 70^oС в течение 1 суток. За это время достигается равновесие адсорбции и десорбции.

Отмывающую способность определяли стандартным методом центрифугирования (модель центрифуги ВТ, 2500 оборотов в минуту): 5 г насыщенного нефтью песка помещают в центрифужную градуированную пробирку и наполняют до определенной отметки вытесняющим составом. Замеряют количество отмытой нефти по градуировочной шкале.

Результаты исследований, приведенные в таблице 2, показывают, что раствор, содержащий 2,5% реагента, что соответствует 0,5% сульфонола + 2% ГЛ (опыт 3), имеет самый низкий показатель адсорбции -3,3 мг/г, лучшую относительную отмывающую способность 70% и очень низкое межфазное натяжение 0,01 мН/м².

Вязкость растворов предлагаемого реагента составляет 5-7 мН/м² (таблица 2). Определение производилось на вискозиметрической системе RM 180 Rheomat у исходного раствора.

По геологическому сложению продуктивных пластов многие месторождения характеризуются чередованием проницаемых и плохо проницаемых пропластков, не вовлеченных в разработку, следовательно, вытесняющий состав (по прототипу), имеющий низкую вязкость, будет фильтроваться по высокопроницаемым зонам пласта.

Гидролизный лигнин – это сухой порошок с содержанием влаги не более 6%, дисперсный состав его 0,2 – 0,6 мм, поэтому его растворы представляют собой суспензию, которая, обладая повышенной вязкостью, увеличивает охват пластов воздействием. Суспензия обладает высокой седиментационной устойчивостью и не требует дополнительной стабилизации.

Вытесняющий состав, приготовленный на основе предлагаемого реагента, имеет улучшенные технологические параметры: межфазное натяжение на границе с углеводородами, адсорбцию на горной породе, повышенную отмывающую способность.

Предлагаемый реагент технологичен и удобен для использования в промысловых условиях: 1) простотой приготовления; 2) компоненты, входящие в его состав, имеют низкую гигроскопичность; 3) продолжительный срок хранения.

Предлагаемый реагент позволит повысить нефтеотдачу пластов и снизить обводненность добываемой продукции за счет доотмыва остаточной нефти и увеличения охвата пластов воздействием путем вовлечения в разработку низкопроницаемых зон пласта.

Источники информации
1. Патент РФ 2159325, МПК Е 21 В 43/22, 2000 г.

2. Патент США 5230814, МПК Е 21 В 43/22, 1993 г. – прототип.

3. Сургучев М.Л. и др. Методы извлечения остаточной нефти. – М.: Недра, 1991, с.149.

Формула изобретения

Реагент для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов на основе лигнина, отличающийся тем, что он содержит лигнин гидролизный и дополнительно – сульфонол при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Лигнин гидролизный – 4
Сульфонол – 1е

РИСУНКИ