Склад для обробки привибійної зони пласта карбонатних колекторів (дегідратаційний фосфокомплекс-дфк-12к)

Реферат: Склад для обробки привибійної зони пласта карбонатних колекторів (дегідратаційний фосфокомплекс ДФК-12К) містить фосфатовмісні ПАР ефірокс-7 чи фосфол-10, карбонові кислоти, фосфатовмісні кислоти та органічний розчинник. UA 77701 U (12) UA 77701 U UA 77701 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до нафтовидобувної промисловості, а саме до складів для підвищення продуктивності пластів шляхом впливу на проникність порового простору та попередження набухання глинистих складових породи. Відомий склад для обробки привибійної зони, який містить хлороводневу, оцтову кислоти, ацетон та катіоноактивну ПАР [1]. Недоліком даного складу є агресивна розчиняюча здатність складових породи, що призводить до руйнування скелета та висока корозійність розчину при пластових температурах. Відомий також кислотний склад для збільшення проникності порового простору продуктивного колектора, який містить соляну кислоту, фосфорну кислоту, фтористоводневу кислоту, оцтову кислоту, неіоногенну поверхнево-активну речовину, вуглеводневий розчинник, інгібітор парафіновідкладів та воду [2]. Недоліком складу є збільшення гідрофільності породи, за рахунок чого збільшується проникність для водної фази та недостатній захист підземного обладнання від корозії. Найбільш близький склад для обробки ПЗП включає ефірокс-7 - продукт етерифікації етоксилатів спиртів фракції С7-12 пентоксидом фосфору чи фосфол-10 продукт етерифікації етоксіізоноілфенолу АФ9-10 пентоксидом фосфору та водний розчин соляної кислоти [3]. Недоліком найближчого аналога є те, що фосфатовмісні реагенти у даному складі лише зменшують швидкість реакції соляної кислоти з карбонатною породою та через незначну кількість не дозволяють підвищувати фільтрацію вуглеводневої складової флюїду, склад не зменшує глинизацію пласта та має високий корозійний вплив на свердловинне обладнання. Задачею корисної моделі є створення складу (дегідратаційного фосфокомплексу - ДФК-12К) для обробки привибійної зони карбонатного пласта, який дозволяє підвищити проникність для рідких вуглеводнів, зменшити глинизацію колектора, та знизити корозійний вплив на металеве обладнання. Поставлена задача вирішується наступним чином: склад для обробки ПЗП карбонатних колекторів (дегідратаційний фосфокомплекс ДФК-12К), який містить фосфатовмісні ПАР ефірокс-7 чи фосфол-10, додатково містить карбонові кислоти, фосфатовмісні кислоти та органічний розчинник у наступних співвідношеннях компонентів, % мас. карбонові кислоти 10-25 фосфатовмісні кислоти (орто-, мета-, пара) 3-20 фосфатовмісні ПАР 1,0-5,0 органічні розчинники (спирти) решта. Суть корисної моделі полягає у наступному. Карбонові та фосфатовмісні кислоти, взаємодіючи з карбонатною породою, розчиняють її помірно, утворюючи канали фільтрації, зменшують глинизацію породи, за рахунок часткового розчинення глинистих мінералів, збільшують проникність порового простору, а їх продукти реакції легко видаляються з пласта. Крім того, у пластових умовах карбонові та фосфатовмісні кислоти зі спиртами взаємодіють за схемою: C5H10OH + HOP(O)R2 = C5H10OP(O)R2 + H2O O C5H10OH + RCOOH 40 45 C5H10O C R + H2O Утворені речовини належать до класу ефірів, які здатні впливати на поверхневі сили, змінюючи змочуваність поверхні породи продуктивного колектора, підвищують проникність саме для рідких вуглеводнів. Введення розчинника також попереджує утворення емульсій, які здатні блокувати канали фільтрації та запобігає вторинному осадоутворенню, а також посилює ефект гідрофобізації породи. Достатня кількість фосфат-аніонів запропонованого складу дегідтратує молекули води з поверхні порового простору пласта та металу за рахунок утвореної поліфосфатної плівки. Крім того, фосфатовмісні кислоти є кислотним буфером, підтримуючи потрібне значення рН, пом'якшують і стабілізують високомінералізовану пластову воду, попереджуючи випадання солей на стінках НКТ і обсадної колони. 1 UA 77701 U 5 10 15 20 Фосфатовмісні поверхнево-активні речовини, крім зменшення поверхневого натягу на межі розподілу фаз посилюють зміну змочуваності поверхні, а також сприяють винесенню продуктів реакції із пласта та є ефективними інгібіторами корозії. Таким чином, кожен компонент складу підсилює дію один одного, за рахунок чого досягається позитивний ефект після обробки. З метою вивчення впливу запропонованого складу для обробки привибійної зони пласта на зміну проникності порід, фільтрації флюїдів, зміну глинистості порід та корозійне руйнування металу, проведено ряд лабораторних досліджень. Склад готувався шляхом механічного змішування компонентів. У табл. 1. наведено досліджувані рецептури складу (дегідратаційного фосфокомплексу ДФК-12К). Розчиняючу здатність карбонатної породи, визначали за зміною маси зразка породи до та після витримування в досліджуваному складі протягом 1 години при температурі 80 °C. Швидкість корозії сталі марки Д при 80 °C визначено гравіметричним методом у обертовому змішувачі. Ступінь набухання глинистих мінералів визначено об'ємним методом. У мірний циліндр насипали по 10 мл глинистого мінералу (бентонітової глини) додавали 100 мл запропонованого складу згідно з табл. 1, добре перемішували. Через добу визначали зміну об'єму глинистого мінералу. Зразком порівняння слугувала глиниста суспензія на дистильованій воді. Проводили розрахунок за формулою: V W  1 * 100 % V2 , де V1 та V2 - початковий та кінцевий об'єм глинистих мінералів. У результаті досліджень, табл. 1, встановлено, що склад для обробки ПЗП ДФК-12К має достатню розчиняючу здатність щодо карбонатної породи, крім того, швидкість корозії та ступінь набухання глинистих мінералів менша від найближчого відповідно у 50 разів. 25 Таблиця 1 Складові компоненти складу та дослідження розчинності карбонатів, швидкості корозії та ступеню набухання глинистого мінералу Інгредієнти, % об'єм № пп Органічні Фосфатовмісні Органічні ПАР кислоти кислоти розчинники 1 2 3 4 5 1 5 2 0,5 92,5 2 10 3 1 86 3 15 7,5 2,5 75 4 20 15 4 61 5 25 20 5 50 6 30 25 6 39 7 Найближчий аналог - зменшення об'єму глинистості суспензії 30 Розчинність карбонатної породи, % 6 6,2 11,4 16,7 29,4 28,6 24,3 31,5 Швидкість корозії Ступінь сталі марки Д набухання при 80 °C, глинистих 2 г/м ·год. мінералів, % 7 8 0,2 1,2 0,31 0,4 0,34 -0,6 0,37 -1,1 0,31 -1,6 0,26 -1,6 0,573 45 Подальші експериментальні дослідження були направлені на визначення впливу розробленого складу ДФК-12К на зміну проникності карбонатного керна з вмістом глинистих фракцій 3 % на установці УДПК-1М за стандартною методикою [4]. Результати досліджень наведені у табл. 2. 2 UA 77701 U Таблиця 2 Зміна проникності порового простору для рідких вуглеводнів після обробки складом (ДФК-12К) 2 № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. Найближчий аналог 5 10 Проникність по вуглеводнях, мкм до впливу після впливу 0,0331 0,0338 0,0275 0,0314 0,0226 0,0267 0,0209 0,0262 0,0178 0,0243 0,0206 0,0282 0,0265 0,0292 Підвищення проникності, разів 1,02 1,14 1,18 1,25 1,36 1,37 1,1 Одержані результати аналізу свідчать про підвищення проникності пористого середовища після обробки запропонованим складом у 1,02-1,36 рази. Найбільш реакційно здатним є склади 2-5 згідно з табл. 1. Зменшення концентрації реагентів нижче запропонованої рецептури не забезпечує достатнього розчинення пласта, а збільшення концентрації недостатньо підвищує розчинність, тому є не раціональною. За результатами досліджень визначили зміну швидкості фільтрації пластової води та газового конденсату через карбонатну породу, оброблену запропонованими складами згідно з табл. 1. Результати досліджень наведені у табл. 3. Таблиця 3 Зміна швидкості фільтрації води та газового конденсату по карбонатній породі після обробки розробленим дегідратаційним фосфокомплексом ДФК-12К № складу розчину згідно з табл. 1 Збільшення швидкості фільтрації газового конденсату, раз 1. 2. 3. 4. 5. 6. 1,8 2,3 2,5 2,73 2,91 3,01 0,15 Прототип 15 20 25 30 Зменшення швидкості фільтрації пластової води, раз 5,8 5,9 6,12 6,7 7,05 7,05 0 З наведених даних видно, що запропонований склад для обробки ПЗП (ДФК-12К) ефективно збільшує швидкість фільтрації газового конденсату у 1,8-3,01 разу, в той час як швидкість фільтрації пластової води зменшується в 5,8-7,0 разів. Отримані результати свідчать, що оптимальні рецептури (ДФК-12К) для обробки ПЗП підтверджені у складах за № 2-5. Приклад промислового застосування. Запропонований склад для обробки ПЗП був випробуваний у промислових умовах на свердловині № 13 Штормового ГКР АР Крим. Дані свердловини: глибина - 2880 м, hеф=12,8 м, 3 3 3 3 дебід до обробки: Qг=94 тис. м /доб., Qк=6,2 м /доб., Ов=2,6 м /доб., КФ=64 кг/тис. м 3 Свердловину оброблено складом № 3, при цьому приготовлено 30 м розчину в бункері 3 3 агрегату для чого змішуванням органічні кислоти - 4,5 м , фосфатвмісні кислоти - 2,25 м , ПАР 3 3 0,75 м , органічний розчинник - 22,5 м . Розчин закачано у пласт та витримано 4 год. Продуктивність свердловини після освоєння: 3 3 3 Qг=127 тис. м /доб, Qк=9,6 т/доб., Qв=0,5 м /доб., КФ=75,35 кг/тис. м . Таким чином, за даними промислового дослідження встановлено, що запропонований склад для обробки ПЗП (ДФК-12К) забезпечує досягнення поставленої задачі - підвищення продуктивності свердловин за рахунок збільшення проникності порового простору та фільтраційних характеристик продуктивного колектора для рідких вуглеводнів; зміни змочуваності поверхні; попередження набухання та часткового розчиненням глинистих складових породи та попередження корозійного руйнування металевого обладнання. 3 UA 77701 U 5 1. Патент RU2106487, МПК Е21В43/27 публ. 10.03.1998, Бюл. № 7. 2. Патент UA 29252 А 6 Е21В43/27 публ. 16.10.2000, Бюл. № 5. 3. Патент RU2039237 А МПК Е21В43/27 публ.09.07.1995 Бюл. № 11. 4. ОСТ 39-235-89. Нефть. Метод определения фазовых проницаемостей в лабораторных условиях при совместной стационарной фильтрации. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Склад для обробки привибійної зони пласта карбонатних колекторів (дегідратаційний фосфокомплекс ДФК-12К), який містить фосфатовмісні ПАР ефірокс-7 чи фосфол-10, карбонові кислоти, фосфатовмісні кислоти та органічний розчинник у наступних співвідношеннях компонентів, % мас.: карбонові кислоти 10-25 фосфатовмісні кислоти (орто-, мета-, пара) 3-20 фосфатовмісні ПАР 1,0-5,0 органічні розчинники (спирти) решта. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4