пенообразующий состав

Формула изобретения

Пенообразующий состав для нефтегазодобычи, включающий карбоксиметилцеллюлозу, сульфанол, сульфат алюминия и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит тетраборат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбоксиметилцеллюлоза	3-6
Сульфанол	2-2,5
Сульфат алюминия	0,5-0,75
Тетраборат натрия	0,1-0,3
Вода	остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтегазодобычи, в частности к пенообразующим составам, и может быть использовано при освоении нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, вводимых в эксплуатацию как после бурения, так и после работ по капитальному ремонту, а также для выравнивания фронта вытеснения нефти при вторичных методах добычи нефти, в частности при нагнетании воды в нефтяной пласт.

Известен пенообразующий состав для освоения скважин, содержащий пенообразующее поверхностно-активное вещество (ПАВ) 1-2; NaOH 3-5; водно-спиртовый раствор метилсиликоната натрия (ГКК-11) 1-3; метанол 20-30; вода - остальное (1). В качестве ПАВ рекомендуется использовать, например, ДС-РАС или ОП-10.

Однако пена, образованная из указанного известного состава, характеризуется недостаточной устойчивостью во времени (не более 5 часов), следовательно, и механической прочностью. Кроме того, указанный состав является многокомпонентным и содержит в своем составе дефицитные химические реагенты.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по сходной совокупности признаков и назначению является пенообразующий состав для освоения скважин, содержащий, мас.%: (2)

Хлорид аммония	30,0-35,4
Нитрит щелочного или щелочноземельного металла	38,8-45,7
Галогенид или сульфат железа или алюминия	11,2-22,5
Карбоксиметилцеллюлоза или полиакриламид	0,3-0,8
Поверхностно-активное вещество	0,04-0,5
Вода	остальное

Однако указанный известный состав не обеспечивает получение устойчивой и механически прочной пены. Образующаяся из этого состава пена остается не более 2-х часов, причем расслоение ее наступает уже через 30 мин. В результате этого при использовании известного состава, например при освоении скважин, невозможно создать строго заданных депрессий на пласт, а также невозможно обеспечить создание управляемого снижения уровня жидкости в скважине во времени.

Задачей изобретения является разработка пенообразующего состава для нефтегазодобычи, позволяющего увеличить устойчивость во времени и повысить механическую прочность пенной системы.

Сущность изобретения состоит в том, что пенообразующий состав для нефтегазодобычи, включающий карбоксиметилцеллюлозу, сульфанол, сульфат алюминия и воду, дополнительно содержит тетраборат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбоксиметилцеллюлоза	3-6
Сульфанол	2-2,5
Алюминия сульфат	0,5-0,75
Тетраборат натрия	0,1-0,3
Вода	остальное

КМЦ используют по ТУ 2231-002-5027756300, сульфат алюминия технический очищенный ТУ 2141-002-59662222-07, сульфанол ТУ 2481-014-50685486-2005,тетраборат натрия по ГОСТ 8429-77.

Использование дополнительно тетрабората натрия в качестве стабилизатора позволяет решить поставленную задачу и увеличить механическую прочность и устойчивость пенной системы.

Пенообразующий состав для нефтегазодобычи готовится добавлением к рассчитанному объему воды сухого полимера при постоянном перемешивании на лабораторной мешалке до полного растворения, в полученный раствор вводят сульфанол, сульфат алюминия и тетраборат натрия (бура).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1: Готовят пенообразующий состав для нефтегазодобычи следующего состава, масс %:

КМЦ 600/83	5,0
Сульфанол	2,0
Алюминия сульфат	0,5
Тетраборат натрия	0,1
Вода	92,4

В 92,4 мл воды добавляют 5 г сухого полимера марки КМЦ 600. На лабораторной мешалке перемешивают до полного растворения. В полученный раствор вводят сульфанол в количестве 2 г, при постоянном перемешивании вводят 0.5 г алюминия сульфата, 0,1 г буры и перемешивают около 5-6 мин.

Плотность пены составляет 0.715 г/см³, стабильность пенной системы составляет 40 дней при кратности пены 1,35.

Пример 2: Готовят пенообразующий состав для нефтегазодобычи следующего состава, мас.%:

КМЦ 700/83	5,0
Сульфанол	2,0
Алюминия сульфат	0,5
Тетраборат натрия	0,1
Вода	92,4

В 92,4 мл воды добавляют 5 г сухого полимера марки КМЦ 700. На лабораторной мешалке перемешивают до полного растворения. В полученный раствор вводят сульфанол в количестве 2 г, при постоянном перемешивании вводят 0.5 г алюминия сульфата, 0,1 г буры и перемешивают около 5-6 мин.

Плотность пены составляет 0.605 г/см³, стабильность пенной системы составляет 37 дней при кратности пены 1,45.

Пример 3: Готовят пенообразующий состав для нефтегазодобычи следующего состава, мас.%:

КМЦ 800/84	5,0
Сульфанол	2,0
Алюминия сульфат	0,5
Тетраборат натрия	0,2
Вода	92,3

В 92,3 мл воды добавляют 5 г сухого полимера марки КМЦ 800. На лабораторной мешалке перемешивают до полного растворения. В полученный раствор вводят сульфанол в количестве 2 г, при постоянном перемешивании вводят 0.5 г алюминия сульфата, 0,2 г буры и перемешивают около 5-6 мин.

Плотность пены составляет 0.572 г/см³, стабильность пенной системы составляет 36 дней при кратности пены 1,75.

Пример 4: Готовят пенообразующий состав для нефтегазодобычи следующего состава, мас.%:

КМЦ 1000/85	4,0
Сульфанол	2,0
Алюминия сульфат	0,6
Тетраборат натрия	0,2
Вода	93,2

В 93,2 мл воды добавляют 4 г сухого полимера марки КМЦ 1000. На лабораторной мешалке перемешивают до полного растворения. В полученный раствор вводят сульфанол в количестве 2 г, при постоянном перемешивании вводят 0.6 г алюминия сульфата, 0,2 г буры и перемешивают около 5-6 мин.

Плотность пены составляет 0.637 г/см³, стабильность пенной системы составляет 32 дня при кратности пены 1,6.

Пример 5: Готовят пенообразующий состав для нефтегазодобычи следующего состава, мас.%:

КМЦ 420/70	3,0
Сульфанол	2,0
Алюминия сульфат	0,75
Тетраборат натрия	0,2
Вода	94,05

В 94,05 мл воды добавляют 3 г сухого полимера марки КМЦ 1000. На лабораторной мешалке перемешивают до полного растворения. В полученный раствор вводят сульфанол в количестве 2 г, при постоянном перемешивании вводят 0.75 г алюминия сульфата, 0,2 г буры и перемешивают около 5-6 мин.

Плотность пены составляет 0.54 г/см³, стабильность пенной системы составляет 40 дней при кратности пены 1,87.

Результаты проведенных экспериментов приведены в таблице 1.

Использование тетрабората натрия эффективно исключительно в предложенном диапазоне, при более высоких и низких концентрациях поставленная задача не достигается, то есть устойчивость и механическая прочность пенной системы остается практически неизменной, данное утверждение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 15: Готовят пенообразующий состав для нефтегазодобычи следующего состава, мас.%:

КМЦ 600/83	5,0
Сульфанол	2,0
Алюминия сульфат	0.75
Тетраборат натрия	0,05
Вода	92,2

В 92,2 мл воды добавляют 5 г сухого полимера марки КМЦ 600. На лабораторной мешалке перемешивают до полного растворения. В полученный раствор вводят сульфанол в количестве 2 г, при постоянном перемешивании вводят 0.3 г алюминия сульфата, 0,05 г буры и перемешивают около 5-6 мин.

Плотность пены составляет 0.6 г/см³, стабильность пенной системы составляет 1 день при кратности пены 1.15.

Пример 16: Готовят пенообразующий состав для нефтегазодобычи следующего состава, масс %:

КМЦ 600/83	5,0
Сульфанол	2,0
Алюминия сульфат	0,5
Тетраборат натрия	0,4
Вода	92,1

В 92,1 мл воды добавляют 5 г сухого полимера марки КМЦ 600. На лабораторной мешалке перемешивают до полного растворения. В полученный раствор вводят сульфанол в количестве 2 г, при постоянном перемешивании вводят 0.8 г алюминия сульфата, 0,4 г буры и перемешивают около 5-6 мин.

Плотность пены составляет 0.6 г/см³, стабильность пенной системы составляет 2 дня при кратности пены 1.18.

Предложенный пенообразующий состав для нефтегазодобычи увеличивает устойчивость во времени и повышает механическую прочность пенной системы.

Список использованной литературы

1. А.С. СССР 853092, E21B 43/25, 1979 г.

2. Патент РФ 2047639, C09K 7/08, 1995 г.