RU2021321C1

RU2021321C1 - Foaming composition

Info

Publication number: RU2021321C1
Authority: RU
Inventors: Леонид Михайлович Рузин
Original assignee: Леонид Михайлович Рузин
Priority date: 1991-07-09
Filing date: 1991-07-09
Publication date: 1994-10-15

Abstract

FIELD: oil industry. SUBSTANCE: composition has, wt.-%: tall acids 2; bischofite 1-2; sodium metasilicate 2-4, and fresh water - the rest. EFFECT: enhanced thermal stability of foam, increased multiple of its.

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к области разработки нефтяных месторождений с применением тепла. The invention relates to the oil industry, in particular to the field of development of oil fields using heat.

При разработке нефтяных месторождений с неоднородными коллекторами с применением тепловых методов закачиваемый в пласт теплоноситель распространяется, в основном, по зонам высокой проницаемости. Это приводит к недостаточному охвату пласта процессом разработки и низкой нефтеотдаче. С целью вовлечения в разработку зон низкой проницаемости и увеличения нефтеотдачи пласта применяют пенообразующие составы, которые закачивают в пласт с целью блокировки зон высокой проницаемости. Эти составы должны отвечать определенным требованиям, основным из которых является термостабильность закачиваемого состава. When developing oil fields with heterogeneous reservoirs using thermal methods, the coolant pumped into the reservoir spreads mainly through high permeability zones. This leads to insufficient formation coverage by the development process and low oil recovery. In order to engage in the development of low permeability zones and increase oil recovery, foaming compositions are used that are pumped into the reservoir in order to block high permeability zones. These compositions must meet certain requirements, the main of which is the thermal stability of the injected composition.

Известна трехфазная пена, получаемая из состава, содержащего, мас.%: ДС-РАС 1,0-1,5 Бентонитовая глина 5,0-10,0 Пресная вода Остальное
Известна также трехфазная пена из пенообразующего состава, содержащего, мас.%: ДС-РАС 0,5-1,5 Силикат натрия 3,0-5,0 Хлоркальциевая вода Остальное (1% CaCl₂ + 0,2% Ca (OH)₂)
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по составу и механизму воздействия на пласт является пенообразующий состав, содержащий, мас. % : ДС-РАС 0,5-2,0 Водный 8-16%-ный раствор кристаллогидрата хлорида магния или бишофита 50,0 Водный 3,15-6,3%-ный раствор гидроокиси натрия 50,0 при стехиометрическом соотношении гидроокиси натрия к хлориду магния.Known three-phase foam obtained from a composition containing, wt.%: DS-RAS 1,0-1,5 Bentonite clay 5.0-10.0 Fresh water The rest
Also known is a three-phase foam from a foaming composition containing, wt.%: DS-RAS 0.5-1.5 Sodium silicate 3.0-5.0 Calcium chloride water The rest (1% CaCl ₂ + 0.2% Ca (OH) ₂ )
Closest to the proposed technical solution for the composition and mechanism of action on the reservoir is a foaming composition containing, by weight. %: DS-RAS 0.5-2.0 Aqueous 8-16% solution of crystalline hydrate of magnesium chloride or bischofite 50.0 Aqueous 3.15-6.3% solution of sodium hydroxide 50.0 at a stoichiometric ratio of sodium hydroxide to magnesium chloride.

Общим недостатком всех перечисленных составов на основе ДС-РАС является недостаточная их термостабильность, что не позволяет использовать известные составы на целом ряде месторождений, где применяются тепловые методы разработки, так как температура закачиваемого в пласт пара, как правило, превышает 200^оС. При таких температурах известные составы подвергаются деструкции и распадаются.A common drawback of all these compositions based on DS-PAC is their insufficient thermal stability, which does not allow to use the known compositions in a number of fields wherein thermal development methods applied, as the temperature of steam injected into the formation, usually greater than 200 ^C. At such known temperatures undergo degradation and decompose.

Целью предполагаемого изобретения является повышение термостабильности пены при одновременном увеличении ее кратности. The aim of the proposed invention is to increase the thermal stability of the foam while increasing its multiplicity.

Поставленная цель достигается тем, что пенообразующий состав, включающий пенообразователь, в качестве электролита - бишофит, и щелочную добавку, в качестве пенообразователя содержит талловое мыло, а в качестве добавки - метасиликат натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Талловое мыло 1-2 Бишофит 1-2 Метасиликат натрия 2-4 Пресная вода Остальное при стехиометрическом соотношении бишофита и метасиликата натрия и последующем вспенивании полученного раствора известными методами. This goal is achieved in that the foaming composition, including a foaming agent, contains bischofite as an electrolyte, and an alkaline additive, contains tall soap as a foaming agent, and sodium metasilicate as an additive in the following ratio of ingredients, wt.%: Tall soap 1-2 Bischofite 1-2 Sodium metasilicate 2-4 Fresh water The rest at a stoichiometric ratio of bischofite and sodium metasilicate and subsequent foaming of the resulting solution by known methods.

На основании вышеуказанного считаем, что предложенный авторами пенообразующий состав соответствует критерию "новизна". Based on the foregoing, we believe that the foaming composition proposed by the authors meets the criterion of "novelty."

Предлагаемый пенообразующий состав с указанным выше набором компонентов, обладая повышенной термостабильностью с одновременным увеличением кратности образующейся пены, позволяет использовать его на целом ряде месторождений с применением тепловых методов, где температура в пластах достигает 150^оС, в то время как многие известные пенообразующие составы при такой температуре подвергаются деструкции и разрушению.Proposed a foaming composition with the above set of components having increased thermostability while increasing multiplicities formed foam, allows its use in a number of fields using thermal methods, wherein the temperature in the layers reaches 150 ^{° C,} while many known foam formulations with such temperature are subject to destruction and destruction.

Полученную пену можно использовать для регулирования процесса теплового воздействия с целью увеличения нефтеотдачи пластов. The resulting foam can be used to control the process of heat exposure in order to increase oil recovery.

Считаем, что заявляемый пенообразующий состав соответствует критерию "существенные отличия". We believe that the inventive foaming composition meets the criterion of "significant differences".

Для получения таллового мыла используется талловое масло, которое получают путем добавления в талловое масло кальцинированной соды или гидроокиси натрия в количестве 23%. Tall oil is used to obtain tall soap, which is obtained by adding soda ash or sodium hydroxide to the tall oil in an amount of 23%.

Талловое масло (отход сульфат-целлюлозного производства) представляет собой смесь жирных и смоляных кислот, а также нейтральных веществ. Среди жирных кислот в наибольшем количестве присутствует олеиновая 28-43%, линолевая - 0,5-2,0%, стеариновая кислоты. Выпускается по МРТУ 13-05-13-65. Кислотное число сырого таллового масла колеблется от 115 до 175, термостойкость -206^оС.Tall oil (a waste of sulphate-cellulose production) is a mixture of fatty and resin acids, as well as neutral substances. Among fatty acids, oleic 28-43% is present in the greatest amount, linoleic - 0.5-2.0%, stearic acid. It is produced according to MRTU 13-05-13-65. The acid number of crude tall oil ranges from 115 to 175, heat resistance -206 ^about C.

Бишофит (MgCl₂ x 6 H₂O) - кристаллический порошок, производится по ГОСТ 7759-73 ПО "уралкалий" или "карабогазсульфит".Bischofite (MgCl ₂ x 6 H ₂ O) is a crystalline powder produced in accordance with GOST 7759-73 PO Uralkali or Karabogasulfite.

Метасиликат натрия выпускается НПО "Камень и силикаты". Sodium metasilicate is produced by the NGO Stone and Silicates.

В лаборатории проведены исследования свойств предлагаемого пенообразующего состава при различном соотношении компонентов. По стандартным методикам определяли два параметра, характеризующие качество пены: стабильность и кратность. In the laboratory, studies of the properties of the proposed foaming composition with a different ratio of components were carried out. By standard methods, two parameters were determined that characterize the quality of the foam: stability and multiplicity.

Сопоставление свойств предлагаемого состава с прототипом показывает, что при увеличении температуры до 150^оС предлагаемый состав характеризуется хорошими свойствами: стабильностью - 36-114 с/см³, кратностью увеличения объема пены - 17-90. Состав по прототипу при температуре 150^оС пены не образует. Таким образом, на основе предлагаемого состава может быть приготовлена трехфазная пена, которая сохраняет термостабильность в пластах, где температура достигает 150^оС. Это позволяет использовать ее для регулирования процесса теплового воздействия с целью увеличения нефтеотдачи пластов.Comparison of the properties of the present composition with the prototype shows that increasing the temperature to 150 ^C. The proposed composition is characterized by good properties: stability - 36-114 sec / cm ^3, a magnification of the foam volume - 17-90. The composition of the prototype at a temperature of 150 ^about With the foam does not form. Thus, it may be prepared by a three-phase foam, which retains the thermal stability in formations on the basis of the proposed composition, where the temperature reaches ^about 150 C. This allows to use it for process control of the thermal impact to increase oil recovery.

Анализ результатов определения свойств пенообразующего состава (см. табл. ) показывает, что при снижении содержания метасиликата до 1% и бишофита до 0,5% пена не образуется. При увеличении содержания метасиликата до 2% и бишофита до 1% образуется пена стабильностью 60-65 с/см³ и кратностью 37-90. При увеличении содержания метасиликата натрия до 4% качество пены улучшается лишь при одновременном увеличении содержания бишофита до 2%, при дальнейшем увеличении содержания метасиликата до 6% и одновременном увеличении содержания бишофита до 3% качество пены остается таким же как при содержании указанных ингредиентов 4 и 2% соответственно. Изменение содержания таллового мыла с 1 до 2% не приводит к существенному улучшению качества пены. При содержании таллового мыла 0,5% качество пены резко ухудшается. Таким образом, оптимальный состав пены получается при следующем соотношении ингредиентов: талловое мыло - 1-2%, метасиликат натрия - 2-4%, бишофит - 1-2%, остальное - пресная вода.An analysis of the results of determining the properties of the foaming composition (see table) shows that with a decrease in the content of metasilicate to 1% and bischofite to 0.5%, foam does not form. With an increase in the content of metasilicate to 2% and bischofite to 1%, a foam is formed with a stability of 60-65 s / cm ³ and a ratio of 37-90. With an increase in the content of sodium metasilicate to 4%, the quality of the foam improves only with a simultaneous increase in the content of bischofite up to 2%, with a further increase in the content of metasilicate up to 6% and a simultaneous increase in the content of bischofite up to 3%, the quality of the foam remains the same as when containing the indicated ingredients 4 and 2 % respectively. Changing the content of tall soap from 1 to 2% does not lead to a significant improvement in the quality of the foam. When the content of tall soap 0.5%, the quality of the foam deteriorates sharply. Thus, the optimal composition of the foam is obtained with the following ratio of ingredients: tall soap - 1-2%, sodium metasilicate - 2-4%, bischofite - 1-2%, the rest is fresh water.

Пример приготовления пенообразующего состава в промысловых условиях. An example of the preparation of a foaming composition in the field.

В емкость залили 1200 л пресной воды с температурой 80^оС, 100 л таллового масла и 23 кг кальцинированной соды. Спустя 3-4 часа в емкость добавили 150 кг бишофита и 300 кг метасиликата натрия. С помощью агрегата ЦА-320 полученный раствор перемешали в течение 3-4 ч и вместе с воздухом закачали в пласт, прогретый до температуры 150^оС.The filled container 1200 l of fresh water at 80 ^C. 100 l of tall oil and 23 kg of soda ash. After 3-4 hours, 150 kg of bischofite and 300 kg of sodium metasilicate were added to the container. Using the CA-unit 320 the resulting solution was stirred for 3-4 hours and with air pumped into the formation, preheated to a temperature of 150 ° ^C.

Предлагаемый авторами пенообразующий состав позволяет расширить границы его использования на ряде месторождений с применением тепловых методов. The foaming composition proposed by the authors allows us to expand the boundaries of its use in a number of fields using thermal methods.

Claims

FOAM FORMING COMPOSITION containing a foaming agent, bischofite and an aqueous phase, characterized in that it additionally contains liquid glass, saponified tall acids as a foaming agent, and fresh water as an aqueous phase in the following ratio, wt.%:
Saponified Tall Acids 1 - 2
Bischofite 1 - 2
Liquid glass 2 - 4
Fresh Water Else