состав для повышения нефтеотдачи пластов

Формула изобретения

СОСТАВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ, содержащий соль алюминия, карбамид и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит неионогенное поверхностно-активное вещество и анионоактивное поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,25 - 5,0

Анионоактивное поверхностно-активное вещество - 0,12 - 2,5

Нитрат или хлорид алюминия - 2,8 - 17,0

Карбамид - 5,0 - 30,0

Вода - Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов при разработке месторождений с использованием заводнения.

Известен состав для закачки в нефтяные пласты, содержащий сульфат алюминия и воду [1] При взаимодействии сульфата алюминия с пластовой водой в пористой среде выпадают кристаллы гидроксида алюминия Al(OH)₃, образуется вязкая масса, которая закупоривает промытые каналы, а непромытые нефтенасыщенные зоны подключаются к разработке. Но этот состав не обеспечивает достаточного понижения проницаемости по воде и не вызывает повышения проницаемости по нефти.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для повышения нефтедотдачи пластов, включающий хлорид или нитрат алюминия, карбамид и воду [2] Состав используется для увеличения охвата нефтяного пласта. Под действием температуры пласта повышается рН среды, в результате соли алюминия образуют гели, которые снижают подвижность воды и увеличивают подвижность нефти в водо- и нефтенасыщенных участках пласта. Однако действие состава ограничено во времени из-за быстрой потери вязкопластичных свойств геля вследствие его старения, а также недостаточно эффективные фильтрационные характеристики.

Целью изобретения является повышение срока действия состава за счет более длительного сохранения вязкопластичных свойств геля, а также улучшения фильтрационных характеристик состава.

Цель достигается тем, что в состав для повышения нефтеотдачи пластов, содержащий соли алюминия, карбамид и воду, вводят смесь неионогенного ПАВ, например оксиэтилированного алкилфенола (неонола АФ 9-12, превоцела NG-12), и анионактивного ПАВ, например алкиларилсульфоната сульфанола, при следующем соотношении компонентов, мас.

Неионогенное ПАВ

(оксиэтилирован-

ный алкилфенол

неонол АФ 9-12 или превоцел NG-12) 0,25-5,0

Анионактивное ПАВ

(алкиларилсульфонат сульфанол) 0,12-2,5

Нитрат или хлорид

алюминия (в пере- счете на безводный) 2,8-17,0 Карбамид 5,0-30,0 Вода Остальное

Для приготовления состава используются следующие реагенты:

Оксиэтилированные алкилфенолы

Неонол АФ 9-12 ТУ 38.103625-87

Превоцел NG-12 Германия, комбинат Буна

Алкиларилсульфонат сульфанол ТУ 6-01-1001-75

Алюминий азотнокислый девятиводный

Al(NO₃)₃9H₂O ГОСТ 3557-75

Алюминий хлористый безводный

технический ТУ 6-01-2-88

Карбамид ГОСТ 6691-77

Вода (модель сеноманской воды, содержащей, г/л: NaCl 13,7; CaCl₂ 1,3; MgCl₂ 0,39; KHCO₃ 0,27.

Одной из основных характеристик гелеобразующих составов для повышения нефтеотдачи пластов является вязкость гелей, полученных после термостатирования в течение определенного времени. Термостатирование осуществляли при 90^оС. Измерение вязкости композиций производили вибрационным вискозиметром по известной методике (Соловьев А.Н. Каплун А.Б. Вибрационный метод измерения вязкости жидкостей. М. Наука, 1970, с. 119). Зонд вибрационного вискозиметра предварительно протирают смоченной спиртом ватой для удаления загрязнений. Для калибровки используют дистиллированную воду.

В герметично закрывающиеся титановые ячейки помещают по 20 мл исследуемого состава, выдерживают 1-11 сут при 90^оС, после чего охлаждают до 20^оС и измеряют вязкость растворов.

В таблице приведены значения максимальной вязкости геля и вязкости, измеренной через 7 сут после образования геля. Смачивающее действие характеризуется межфазным натяжением на границе гелеобразующий состав нефть. Межфазное натяжение состава на границе с нефтью определяли сталагмометрически по измерению объема капли в соответствии с Руководством по проектированию и применению метода заводнения с водорастворимыми поверхностно-активными веществами (ПАВ), (РД 39-1-199-79, п. 2.5.2, с. 15-17).

Для определения фильтрационных характеристик через водонасыщенную модель, состоящую из насыпных колонок, заполненных дезинтегрированным керновым материалом, прокачали гелеобразующий раствор (прототип), термостатировали 1 сут при 90^оС для образования геля, после чего при 90^оС профильтровали воду. В процессе фильтрации воды через гельсодержащую модель измеряли зависимость расхода от градиента давления. Предельный градиент давления этой модели с гелем при 90^оС равен 0,12 МПа/м. Аналогично был осуществлен эксперимент по закачке предлагаемого состава, содержащего 1,0 мас. неонола АФ 9-12; 0,5 мас. сульфанола; 15,0 мас. карбамида; 4,0 мас. алюминия хлористого безводного и 79,5 мас. воды. Предельный градиент давления для воды после образования геля предлагаемого состава равен 0,31 МПа/м.

П р и м е р 1 (прототип). 150,0 г карбамида и 40,0 г алюминия хлористого безводного раствора в 810 г сеноманской воды, получают состав, содержащий, мас. карбамид 15,0; алюминий хлористый безводный 4,0; вода 81,0. Полученный состав термостатируют при 90^оС. Через определенное время охлаждают и измеряют вязкость на вибрационном вискозиметре. Время термостатирования, значения межфазного натяжения, максимальной вязкости геля и вязкости геля, измеренной через 7 сут, приведены в таблице. Полученный состав используют для определения фильтрационных свойств, предельной градиент давления для воды равен 0,12 МПа/м.

П р и м е р 2. 2,5 г превоцела NG-12; 1,2 г сульфанола; 300,0 г карбамида и 170,0 г безводного AlCl₃ растворяют в 526,3 г сеноманской воды, полученный состав содержит, мас. превоцел NG-12 0,25; сульфанол 0,12; карбамид 30,0; алюминий хлористый 17,0 и вода 52,63. Раствор термостатируют, затем охлаждают и измеряют вязкость полученного геля. Время термостатирования, значения вязкостей, межфазного натяжения на границе с нефтью приведены в таблице.

П р и м е р 3-5 (аналогично примеру 2 при различных соотношениях компонентов). Время термостатирования, значения максимальной вязкости геля и вязкости геля, измеренной через 7 сут, приведены в таблице.

П р и м е р 6. 50,0 г превоцела NG-12; 25,0 г сульфанола; 50,0 г карбамида и 28,0 г алюминия азотнокислого растворяли в 847,0 г сеноманской воды. Полученный раствор, содержащий 5,0 мас. превоцела NG-12; 2,5 мас. сульфанола; 5,0 мас. карбамида, 2,8 мас. алюминия азотнокислого и 84,7 мас. воды, термостатируют определенное время, затем охлаждают и измеряют вязкость полученного геля. Время термостатирования, значения вязкостей, межфазного натяжения приведены в таблице.

П р и м е р 7. 10,0 г неонола АФ 9-12; 5,0 г сульфанола; 150,0 г карбамида и 40,0 г алюминия хлористого безводного растворяют в 795,0 г воды, получают состав, содержащий, мас. АФ 9-12 1,0; сульфанол 0,5; карбамид 15,0; AlCl₃ 4,0 и вода 79,5. Состав термостатируют, охлаждают и измеряют вязкость полученного геля. Время термостатирования, значения вязкостей, межфазного натяжения на границе с нефтью приведены в таблице. Полученный состав используют для определения фильтрационных свойств, предельной градиент давления для воды равен 0,31 МПa/м.

Таким образом предлагаемый состав имеет срок действия больше, чем прототип. Как видно из таблицы, вязкость прототипа за 7 сут уменьшилась в 91,3 раза, а вязкость предлагаемого состава уменьшилась за то же время в 2,4-8,1 раза. Кроме того, максимальная вязкость геля предлагаемого состава в 1,9-2,7 раза выше, чем максимальная вязкость геля-прототипа.

Межфазное натяжение на границе с нефтью предлагаемого состава в 6-9 раза ниже, чем прототипа.

Предельный градиент давления при фильтрации воды через модель с гелем предлагаемого состава примерно в 1,5 раза больше, чем прототипа.