Склад для створення пінокислоти

1. Склад для створення пінокислоти, який містить соляну і фосфорну кислоти, поверхневоактивну речовину і воду, який відрізняється тим, що як соляну кислоту він містить соляну кислоту в гелеподібній формі з наступним співвідношенням компонентів, мас. %: соляна кислота в гелеподібній формі 10-20 фосфорна кислота 10-20 поверхнево-активна речовина 1 -2 вода решта. 2. Склад за п.1, який відрізняється тим, що соляну кислоту в гелеподібній формі одержують попереднім змішуванням рідкої соляної кислоти і аеросилу на поверхні. Корисна модель відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до складів для впливу на привибійну зону пласта. Відомо, що майже в усіх процесах фізикохімічного впливу на привибійну зону пласта (ПЗП) з різними за типом колекторами основною є соляна кислота (Зайцев Ю.В, Балакирев Ю.А. Добыча нефти и газа М., Недра, 19, с. 15-61). Відомий склад для створення пінокислоти, що містить соляну кислоту та поверхнево-активну речовину (ПАР). Соляну кислоту нагнітають у свердловину у вигляді вихідного розчину в активній формі (концентрація 12-20% на поверхні), що призводить до корозії нафтопромислового обладнання та випадіння закупорюючих пласт продуктів корозії (Авторське свідоцтво СРСР №1462879 1986, Е21В 43/27). Найближчим до запропонованого є склад для створення пінокислоти, який містить соляну, фосфорну кислоти, ПАР та воду. При контакті з соляною кислотою нафтопромислове обладнання підпадає під солянокислотну корозію з утворенням солей заліза, які після нейтралізації кислот, гідролізуючись, випадають в осад, закупорюючи поровий простір пласта, знижуючи тим самим його проникність, і відповідно продуктивність свердловини. Якщо вихідна концентрація соляної кислоти 12-15%, по в ПЗП вона має вже 4-5%. Зазначимо також, що майже неможливо зберегти вихідну концентрацію соляної кислоти в рідкому стані до її нагнітання в ПЗП (Авторське св. СРСР №1480414, 1986, Е21В 43/27). В основу корисної моделі покладено завдання створити такий склад для створення пінокислоти, у якому завдяки заміні якісного складу досягається запобігання процесу корозії нафтопромислового обладнання і висока розчинна здатність. Для вирішення завдання запропоновано склад для створення пінокислоти, який містить соляну і фосфорну кислоти, поверхнево-активну речовину і воду, у якому згідно з корисною моделлю, як соляну кислоту він містить соляну кислоту в гелеподібній формі, з наступним співвідношенням компонентів, мас. %: соляна кислота в гелеподібній формі -10-20; фосфорна кислота -10-20; поверхнево-активна речовина -1 -2; вода - решта. Причому соляну кислоту в гелеподібній формі одержують попереднім змішуванням рідкої соляної кислоти і аеросилу на поверхні. Запропонований спосіб ґрунтується на перенесенні безпосередньо в привибійну зону свердловини хімічної реакції соляної кислоти і аеросилу. Комплексну сполуку соляної кислоти і аеросилу одержують, змішуючи на поверхні концентровану соляну кислоту (28% і більше) і S1O2 (в межах 20% і більше) в розчині кислоти з переходом її до гелеподібного стану: HCI + SiO 2 - > [ H C I S i O 2 ] Для утворення такого гелеподібного комплексу 00 CM ю 5284 соляну кислоту і аеросил змішують в стехіометричному співвідношенні за основною речовиною з доведенням в'язкості до 180-200 МПа • с . Як зазначалося, соляна кислота за своїми хімічними властивостями надзвичайно агресивний і корозійно-активний реагент. Проте будучи зв'язаною в комплексі з аеросилом, вона повністю втрачає свої кислотні та корозійні властивості до того часу, поки не буде розмішана водою, при цьому вона втрачає свій гелеподібний стан, і вивільняючись з оболонки S1O2, набуває попередніх властивостей, але це вже відбувається в ПЗП, де соляна кислота з притаманними їй породоруйнівними властивостями збільшує проникність привибійної зони пласта і продуктивність свердловини. Як відомо, фосфорна кислота (НзРСм) з водою змішується у будь-яких відношеннях. В водному розчині триосновна кислота сильна по відношенню до першої ступені дисоціації (Н 3 РО 4 -»Н 2 РО 4 + Н + ), середня - до другої і слабка - до третьої. Механізм дії Н3РО4 пом'якшує і стабілізує високомінералізовану пластову воду шляхом запобігання випадінню карбонату кальцію на стінках насосно-компресорних труб (НКТ) і обсадної колони; створює на поверхні НКТ і обсадної колони тонкий шар фосфатів, які відзначаються значною стійкістю при міжкристалічній корозії металу. Фосфатні покриття металів мають високий питомий електричний опір. Механічні та фізичні властивості металів за рахунок фосфатування після впливу Н3РО4 не змінюються. Таким чином, фосфорна кислота знижує корозійну активність агресивного середовища в пластовій рідині. Крім того, як показали експериментальні роботи, пропонований склад має значний селективний вплив на роз'їдаючі властивості карбонатних матеріалів у нафтоносній частині колектора. Пояснюється це тим, що потрапляючи у водоносну частину колектора, суміш соляної і фосфорної кислоти з ПАР осаджує катіони кальцію і магнію у вигляді шламу; крім того, за наявності магнезіальних солей у пластовій воді запропонований склад кислот з ПАР сполучається з магнієм, утворюючи силікат магнію (серпентин) у вигляді шламу. Наявність ПАР у вигляді лігносульфонату і суміші соляної кислоти в гелеподібному стані і фосфорної кислоти дозволяє при аерації зі стиснутим газом (зі ступенем аерації, що дорівнює 0,10,15) попередити коалесценцію пухирців газу при їх пересуванні з сумішшю кислот по НКТ і в колекторі і знизити поверхневий натяг на межі розділу фаз "нафта - нейтралізований склад кислот". Наявність ПАР у складі дозволяє також уповільнити розчинення карбонатів у пласті шляхом зменшення поверхні контакту кислот з карбонатами за рахунок пухирців газу. Таким чином, водоносна частина колектора, вилучена з прийняття нагнітального складу в процесі впливу на ОПЗ, створює найкращі умови для проникнення в глибину пласта суміші соляної і фосфорної кислот з ПАР і видалення з нього карбонатних матеріалів, що знижують приплив нафти і газу до вибою видобувної свердловини. Для збереження гелеподібної структури соляної кислоти до входу в ПЗП нагнітання її в свердловину проводять між двома пробками з нафти, дизельного палива або газового конденсату. Запропонований склад пройшов апробацію на зразках керну в лабораторних умовах. Відповідно до вимог умов експерименту по ГОСТ в кожну із зазначених сумішей кислот вміщували кубик керну з масою 6 г. В цій суміші кубик витримували до 24 годин, після чого його витягували з кислотного розчину і зважували на аналітичних вагах. За різницею ваги до і після впливу кислотним складом на кубик, визначали швидкість розчинення мінералу; паралельно також визначали методом наважки (за металічними пластинками-свідками) швидкість корозії. Результати дослідів наведені в таблиці 1 і 2. Запропонований кислотний склад має високу розчинну здатність і високий захисний ефект від корозії. Таблиця 1 Результати лабораторних експериментів Склад кислоти Вміст компонентів, мас. % Час повного розчинення зразка керна Розчинення Швидкість розчиненскладових пороня, г/с ди, %* 4 1-67 0,244-10~ 2-1,8 3-0 4-0 5% НСІ+ 1% ПАР НСІ - 41 ПАР-1 98,150 10% НСІ+ 1% ПАР НСІ-15 ПАР-1 90,050 0,291-10"4 1-73 2-3,8 3-0,3 4-0 20% НСІ+2% ПАР НСІ - 20 ПАР-2 87,770 0,361-10"4 1-81 2-5,1 3-0,7 4-0 5284 Продовження таблиці 1 Склад кислоти Вміст компонентів, мас % Час повного розчинення зразка керна Розчинення Швидкість розчиненскладових пороня, г/с ди, %* 1-51 1,95 10~4 2-43 3-37 4-Ю 5%Н 3 РО 4 +1%ПАР НзРСм-Ю ПАР-1 48,250 10%НзРО 4 + 2%ПАР Н 3 РО 4 -15 ПАР-2 36,780 2,01 10~4 1-77 2-56 3-44 4-10 20% Н3РО4 + 2% ПАР Н3РО4 - 20 ПАР-2 31,110 2,4 10~4 1-84 2-68 3-71 4-20 6,600 5,75 Ю" 4 1-100 15% НСІ + 10% НзРСч НСІ-15 + 1% ПАР НзРС-4-10 ПАР-1 15% НСІ + 15% НзРСч НСІ-15 + 2% ПАР НзРСм-15 ПАР-2 20% НСІ + 20% НзРС-4 НСІ -20 + 2% ПАР Н3РО4 - 20 ПАР-2 2-93 3-87 4-46 9,600 1-100 3,96 Ю" 4 2-100 3-91 4-44 11,700 1-100 3,32 - К Г 4 2-100 3-94 4-47 *) Примітка 1 - Карбонатні сполуки 2 - ангідридні сполуки 3 - Силікатні сполуки 4 - Інші сполуки в породі Таблиця 2 Результати лабораторних експериментів Склад 10% НСІ+ 1% ПАР 15% НСІ+ 1% ПАР 20% НСІ + 2% ПАР 10%НзРО4 + 1%ПАР 15%Н 3 РО 4 +1%ПАР 20% Н3РО4 + 2% ПАР 10% НСІ + 10% НзРСч + 1% ПАР 15% НСІ + 15% Н3РО4 + 1% ПАР 20% НСІ + 20% Н3РО4 + 2% ПАР Комп'ютерна верстка А Крулевский Швидкість корозії, г / м 2 год 0,3811 0,4121 0,6114 1,258 1,140 0,715 1,37 0,327 0,35 Підписне Захист ефект, % 81,4 81,8 77,3 83,8 83,5 89,8 84,5 97,8 93,2 Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелеісгуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м К и ї в - 4 2 , 01601