RU2055167C1

RU2055167C1 - Compound used for increase of oil recovery from formations

Info

Publication number: RU2055167C1
Application number: RU92008839A
Authority: RU
Inventors: Л.К. Алтунина; В.А. Кувшинов; Л.А. Стасьева
Original assignee: Институт химии нефти СО РАН
Priority date: 1992-12-04
Filing date: 1992-12-04
Publication date: 1996-02-27

Abstract

FIELD: oil production. SUBSTANCE: compound used for increase of oil recovery from formations has the following qualitative and quantitative composition, mas. %: nonionic surfactant 0.25-5.0; anion-active surfactant 0.12-2.5; aluminum nitrate or chloride 2.8-17.0; carbamide 5.0-30.0; the balance, water. EFFECT: higher filtering characteristics and viscoplastic properties. 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов при разработке месторождений с использованием заводнения. The invention relates to the oil industry and can be used to increase oil recovery during field development using water flooding.

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.A known composition for injection into oil reservoirs containing aluminum sulfate and water [1] When aluminum sulfate interacts with formation water in a porous medium, crystals of aluminum hydroxide Al (OH) ₃ precipitate, a viscous mass forms that clogs the washed channels, and non-washed oil saturated zones are connected to development. But this composition does not provide a sufficient decrease in water permeability and does not cause an increase in oil permeability.

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. Closest to the proposed is a composition for increasing oil recovery, including chloride or aluminum nitrate, urea and water [2] The composition is used to increase the coverage of the oil reservoir. Under the influence of the temperature of the formation, the pH of the medium rises, as a result, aluminum salts form gels that reduce the mobility of water and increase the mobility of oil in water and oil-saturated areas of the formation. However, the action of the composition is limited in time due to the rapid loss of the visco-plastic properties of the gel due to its aging, as well as insufficiently effective filtration characteristics.

Целью изобретения является повышение срока действия состава за счет более длительного сохранения вязкопластичных свойств геля, а также улучшения фильтрационных характеристик состава. The aim of the invention is to increase the duration of the composition due to the longer preservation of the visco-plastic properties of the gel, as well as improving the filtration characteristics of the composition.

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. The goal is achieved in that a mixture of non-ionic surfactants, for example, ethoxylated alkyl phenol (neonol AF 9-12, precocel NG-12), and an anionic surfactant, for example, alkyl aryl sulfonate, are introduced into a composition to increase oil recovery, containing aluminum salts, urea and water the following ratio of components, wt.

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)₃·9H₂O 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.Nonionic surfactant
(hydroxyethylated
alkyl phenol
Neonol AF 9-12 or Precoel NG-12) 0.25-5.0
Anionic surfactant
(alkylaryl sulfonate sulfanol) 0.12-2.5
Nitrate or chloride
aluminum (in terms of anhydrous) 2.8-17.0 Urea 5.0-30.0 Water Else
The following reagents are used to prepare the composition:
Oxyethylated alkyl phenols
Neonol AF 9-12 TU 38.103625-87
Prevocel NG-12 Germany, Buna Combine
Alkylaryl sulfonate sulfanol TU 6-01-1001-75
Aluminum nitrate, nine-water
Al (NO ₃ ) ₃ · 9H ₂ O GOST 3557-75
Anhydrous aluminum chloride
technical TU 6-01-2-88
GOST 6691-77 carbamide
Water (model of Cenomanian water containing, g / l: NaCl 13.7; CaCl ₂ 1.3; MgCl ₂ 0.39; KHCO ₃ 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.One of the main characteristics of gel-forming compositions to enhance oil recovery is the viscosity of the gels obtained after thermostating for a certain time. Tempering was carried out at 90 ° ^C. Viscosity measurement of the compositions produced vibratory viscometer in a known manner (Solovyev AN AB Vibrating Capon method for measuring the viscosity of liquids. M. Nauka, 1970, p. 119). The probe of the vibrating viscometer is pre-wiped with cotton wool moistened with alcohol to remove contaminants. Distilled water is used for calibration.

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.The titanium cell hermetically sealed is placed on 20 ml of the composition is maintained 1-11 days at ⁹⁰ ° C, then cooled ^to 20 ° C and measured solution viscosity.

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 σ 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). The table shows the maximum gel viscosity and viscosity measured 7 days after gel formation. The wetting effect is characterized by interfacial tension at the boundary of the gelling composition of oil. The interfacial tension σ of the composition at the border with oil was determined stalagmometrically by measuring the droplet volume in accordance with the Guidelines for the design and application of a water-flooding method with water-soluble surfactants (RD 39-1-199-79, p. 2.5.2, p. 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.For determining the filtration characteristics through the water-saturated model consisting of bulk columns filled with disintegrated core material, pumped gelling solution (prototype), incubated 1 day at 90 ° ^C to form a gel, and then at 90 ° ^C filtered water. In the process of filtering water through a gel-containing model, the dependence of the flow rate on the pressure gradient was measured. Limiting the pressure gradient of the model with the gel at 90 ° ^C equal to 0.12 MPa / m. Similarly, an experiment was carried out to download the proposed composition containing 1.0 wt. neonol AF 9-12; 0.5 wt. sulfanol; 15.0 wt. carbamide; 4.0 wt. anhydrous aluminum chloride and 79.5 wt. water. The maximum pressure gradient for water after gel formation of the proposed composition is 0.31 MPa / m.

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.PRI me R 1 (prototype). 150.0 g of urea and 40.0 g of aluminum chloride anhydrous solution in 810 g of Cenomanian water, get a composition containing, by weight. carbamide 15.0; anhydrous aluminum chloride 4.0; water 81.0. The resulting composition is incubated at 90 ° ^C. After a certain time, cooled and the viscosity measured on a vibration viscometer. Thermostating time, interfacial tension, maximum gel viscosity and gel viscosity, measured after 7 days, are shown in the table. The resulting composition is used to determine the filtration properties, the maximum pressure gradient for water is 0.12 MPa / m.

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.PRI me R 2. 2.5 g of a pre-target NG-12; 1.2 g of sulfanol; 300.0 g of urea and 170.0 g of anhydrous AlCl _{3 are} dissolved in 526.3 g of Cenomanian water, the resulting composition contains, by weight. pre-target NG-12 0.25; sulfanol 0.12; urea 30.0; aluminum chloride 17.0 and water 52.63. The solution is thermostated, then cooled and the viscosity of the obtained gel is measured. Thermostating time, viscosity values, interfacial tension at the border with oil are given in the table.

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. PRI me R 3-5 (analogously to example 2 with different ratios of components). Thermostating time, the values of the maximum gel viscosity and gel viscosity, measured after 7 days, are shown in the table.

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. PRI me R 6. 50,0 g presocel NG-12; 25.0 g of sulfanol; 50.0 g of urea and 28.0 g of aluminum nitrate were dissolved in 847.0 g of Cenomanian water. The resulting solution containing 5.0 wt. pre-target NG-12; 2.5 wt. sulfanol; 5.0 wt. carbamide, 2.8 wt. aluminum nitrate and 84.7 wt. water, thermostat a certain time, then cool and measure the viscosity of the obtained gel. Thermostating time, viscosity values, interfacial tension are shown in the table.

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.PRI me R 7. 10.0 g of neonol AF 9-12; 5.0 g of sulfanol; 150.0 g of urea and 40.0 g of anhydrous aluminum chloride are dissolved in 795.0 g of water to obtain a composition containing, by weight. AF 9-12 1.0; sulfanol 0.5; carbamide 15.0; AlCl ₃ 4.0 and water 79.5. The composition is thermostated, cooled and the viscosity of the obtained gel is measured. Thermostating time, viscosity values, interfacial tension at the border with oil are given in the table. The resulting composition is used to determine the filtration properties, the maximum pressure gradient for water is 0.31 MPa / m.

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. Thus, the proposed composition has a validity period longer than the prototype. As can be seen from the table, the viscosity of the prototype for 7 days decreased by 91.3 times, and the viscosity of the proposed composition decreased over the same time by 2.4-8.1 times. In addition, the maximum gel viscosity of the proposed composition is 1.9-2.7 times higher than the maximum viscosity of the prototype gel.

Межфазное натяжение на границе с нефтью предлагаемого состава в 6-9 раза ниже, чем прототипа. Interfacial tension at the border with oil of the proposed composition is 6–9 times lower than that of the prototype.

Предельный градиент давления при фильтрации воды через модель с гелем предлагаемого состава примерно в 1,5 раза больше, чем прототипа. The maximum pressure gradient when filtering water through a model with a gel of the proposed composition is approximately 1.5 times greater than the prototype.

Claims

COMPOSITION FOR INCREASING OIL TRANSFER OF LAYERS, containing aluminum salt, urea and water, characterized in that it additionally contains a nonionic surfactant and anionic surfactant in the following ratio, wt.%:
Nonionic surfactant - 0.25 - 5.0
Anionic surfactant - 0.12 - 2.5
Aluminum nitrate or chloride - 2.8 - 17.0
Urea - 5.0 - 30.0
Water - Else