[1]Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при кислотной обработке призабойной зоны пласта.
[2]Известен состав для кислотной обработки призабойной зоны пласта (пат. RU №1641984, МПК Е21В 43/22, опубл. 15.04.1991 г. Бюл. №14), включающий смесь поверхностно-активных веществ (ПАВ) - 0,25-2,0%, полиакриламид - 0,0121-0,1% и 6,0-19,0%-ную соляную кислоту - остальное.
[3]Недостатками данного состава являются высокая скорость реакции кислотного состава с породой пласта, негативное влияние полиакриламида на свойства нефти и выпадение вторичных осадков солей железа, вызывающих кольматацию призабойной зоны пласта.
[4]Известен состав для кислотной обработки скважины или призабойной зоны пласта (пат. RU №2424272, МПК C09K 8/74, опубл. 20.07.2011 г. Бюл. №20), включающий соляную кислоту, ингибитор коррозии и воду. В качестве ингибитора коррозии содержит отход производства бензальдегида, представляющий собой водно-солевой раствор, содержащий, мас.%: хлорид аммония 10-20; солянокислые ароматические амины 20-30; воду - остальное. Дополнительно содержит уксусную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: соляная кислота 27,5%-ной концентрации 79,9-89,9; отход производства бензальдегида 10-20; уксусная кислота 0,1-1,0.
[5]Недостатком данного состава является содержание в составе отходов производства бензальдегида, что увеличивает экологическое загрязнение недр при воздействии состава на пласт.
[6]Известен поверхностно-активный состав для обработки карбонатных коллекторов (пат. RU №2494136, МПК C09K 8/74, опубл. 27.09.2013 г. Бюл. №27), содержащий, мас.%: соляную кислоту (в пересчете на HCl) 6,0-24,0%; спиртосодержащее соединение 5,0-30,0%; поверхностно-активное вещество ПАВ - средство моющее техническое «Же-ниЛен» 0,5-2,0%; катионное ПАВ - ОксиПАВ или Дон-96 0,2-1,0%; стабилизатор железа 0,5-3,0%; воду - остальное.
[7]Недостатком данного состава является высокая скорость реакции кислотного состава с породой пласта.
[8]Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является состав для кислотной обработки призабойной зоны пласта (пат. RU №2379327, МПК C09K 8/74, опубл. 20.01.2010 г. Бюл. №2), включающий ингибированную соляную кислоту, полимер, ПАВ, стабилизатор железа и воду.
[9]Недостатками данного состава являются недостаточная эффективность воздействия на пласт за счет низкой скорости реакции кислотного состава с породой пласта, засорение призабойной зоны пласта продуктами реакции стабилизатора железа с кальциевыми солями.
[10]Техническими задачами изобретения являются повышение эффективности воздействия на пласт путем снижения скорости реакции кислотного состава с породой пласта, увеличение охвата пласта обработкой, увеличение текущей нефтеотдачи пласта, исключение загрязнения призабойной зоны пласта.
[11]Технические задачи решаются применением состава для кислотной обработки призабойной зоны пласта, включающего ингибированную соляную кислоту, полимер, поверхностно-активное вещество - ПАВ, стабилизатор железа и воду.
[12]Новым является то, что состав содержит в качестве полимера - ксантан, в качестве ПАВ - оксиэтилированный алкилфенол, в качестве стабилизатора железа - уксуснокислый аммоний и дополнительно добавку - сульфаминовую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:
[13]| ингибированная соляная кислота | 5,0-65,0 |
| ксантан | 0,05-0,5 |
| оксиэтилированный алкилфенол | 0,05-1,0 |
| уксуснокислый аммоний | 1,0-6,0 |
| сульфаминовая кислота | 1,0-10,0 |
| вода | остальное |
[14]В качестве основного реагента кислотного состава используют ингибированную соляную кислоту с массовой долей хлористого водорода 22-24%. Ингибированная соляная кислота представляет собой жидкость от бесцветного до желтого цвета с плотностью 1108-1119 кг/м3.
[15]Растворение карбонатов в ингибированной соляной кислоте идет в соответствии с уравнениями реакции (1), (2):
[16]
[17]
[18]В качестве загустителя кислотного состава используют биополимер ксантан, представляющий собой высокомолекулярный экзополисахарид микробного происхождения. Одним из положительных свойств ксантана является малая чувствительность к ионной силе раствора.
[19]Оксиэтилированный алкилфенол представляет собой неионогенное ПАВ (НПАВ). Помимо снижения скорости реакции кислотного состава с породой, НПАВ способствует изменению смачиваемости породы, снижению межфазного натяжения на границе «вытесняющий агент - нефть» и отмыву с поверхности порового пространства пленки нефти. НПАВ менее чувствительны к ионной силе раствора, что делает их применение в кислой среде более эффективным.
[20]Одной из проблем кислотных обработок является техногенная кольматация призабойной зоны пласта. В частности, при прохождении кислотного состава через насосно-компрессорную трубу (НКТ) происходит попадание в раствор соединений трехвалентного железа, которые в кислой среде растворяются, а при нейтрализации кислоты (изменении рН среды) могут выпадать в осадок в виде геля гидроксида железа в призабойной зоне пласта, вызывая вторичную кольматацию. Для снижения рисков выпадения соединений железа используют добавку комплексообразующего агента - уксуснокислый аммоний. Кроме того, уксуснокислый аммоний служит замедлителем скорости реакции кислотного состава с породой.
[21]Уксуснокислый аммоний представляет собой белые кристаллы. Хорошо растворяется в пресной воде и реагирует с соляной кислотой по реакции (3) с образованием уксусной кислоты и хлорида аммония. Уксусная кислота менее реакционноспособна, чем соляная кислота. Хлорид аммония постепенно гидролизуется по реакции (4) с образованием соляной кислоты, что обеспечивает регенерацию кислоты в пласте:
[22]
[23]
[24]Сульфаминовая кислота представляет собой белые негигроскопические кристаллы без запаха с молекулярной массой 97,1. Содержание в составе сульфаминовой кислоты позволяет замедлить скорость реакции за счет частичной замены соляной менее реакционной сульфаминовой кислотой.
[25]Растворение карбонатов в сульфаминовой кислоте идет в соответствии с уравнениями реакции (5), (6):
[26]
[27]
[28]Образующиеся соли кальция, магния, соляной и сульфаминовой кислот легко растворимы в воде. Отсюда следует, что при обработках соляной и сульфаминовой кислотами исключается возможность вторичного выпадения осадка этих солей.
[29]В качестве растворителя для приготовления кислотного состава используется пресная техническая вода.
[30]Состав представляет собой гомогенную систему, которая за счет сорбционных процессов НПАВ и высокомолекулярных компонентов на породе обеспечивает замедление скорости реакции кислотного состава с породой, увеличивает охват пласта обработкой, уменьшает количество кольматирующих элементов.
[31]Состав готовится следующим образом.
[32]Ингибированная соляная кислота, ксантан, оксиэтилированный алкилфенол, уксуснокислый аммоний, сульфаминовая кислота дозируются в товарной форме при перемешивании в воду с использованием механической мешалки.
[33]Примеры приготовления конкретных составов в лабораторных условиях
[34]Пример 1 (предлагаемый состав).
[35]Для приготовления состава при следующем соотношении компонентов, мас.%:
[36]| ингибированная соляная кислота | 42,0 |
| ксантан | 0,2 |
| оксиэтилированный алкилфенол | 0,4 |
| уксуснокислый аммоний | 5,0 |
| сульфаминовая кислота | 3,0 |
| вода | остальное |
[37]к 49,4 г пресной воды при последовательном перемешивании добавляют 42 г ингибированной соляной кислоты, 0,4 г - оксиэтилированного алкилфенола, 5 г - уксуснокислого аммония, 3 г - сульфаминовой кислоты и 0,2 г - ксантана.
[38]Аналогичным образом готовят и другие составы, варьируя компоненты и их содержание.
[40]Для приготовления состава при следующем соотношении компонентов, мас.%:
[41]| ингибированная соляная кислота | 48,0 |
| полимер | 2,5 |
| ПАВ | 0,5 |
| стабилизатор железа | 0,3 |
| вода | остальное |
[42]к 48,7 г пресной воды при перемешивании добавляют 48 г соляной кислоты, 2,5 г - поливинилового спирта, 0,5 г - синтанола АЛМ-7 и 0,3 г - лимонной кислоты.
[43]Оценку эффективности состава проводят в лабораторных условиях по динамике растворения мраморного кубика, выдержанного в растворах исследуемого кислотного состава.
[44]Динамика растворения мраморного кубика определялась гравиметрическим способом путем исследования потери массы образцов мрамора, помещенных в кислотные составы на 1, 2, 4, 6, 24 часов. Результаты приведены в таблице 1.
[45]
[46]
[47]
[48]
[49]
[50]
[51]Из таблицы 1 видно, что предлагаемый состав обладает существенно более низкой скоростью реакции с мрамором по сравнению с прототипом. Скорость реакции предлагаемого кислотного состава с мрамором по сравнению с прототипом ниже в 1,5-4 раза.
[52]Таким образом, предлагаемый состав повышает эффективность воздействия на пласт путем значительного снижения скорости реакции кислотного состава с породой пласта, увеличивает охват пласта обработкой и текущую нефтеотдачу пласта, исключает загрязнение призабойной зоны пласта.
