Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к реагентам, используемым в качестве добавки к технологическим жидкостям, в том числе к жидкостям для щадящего глушения скважин, преимущественно к минерализованным (солевым системам).Каждая эксплуатационная скважина, как известно, многократно (не реже одного раза в год) подвергается глушению с целью проведения спуска в скважину насосно-компрессорного оборудования, подземных ремонтов, смены насоса, промывки забоя от загрязнений и т.п. В этих условиях повышение качества глушения для проведения ремонтных работ приобретает исключительную важность.В настоящее время наиболее широкое применение нашли технологические жидкости для глушения на водной основе, представляющие собой технические и пластовые воды, растворы минеральных солей (NaCl, CaCl2, MgCl2, CaBr2 и прочее). Однако использование указанных известных водных растворов приводит, как правило, к ряду негативных последствий в призабойной зоне пласта (ПЗП), а именно: образованию водонефтяных эмульсий, набуханию глинистых материалов породы, глубокой пропитке водой ПЗП, вплоть до образования водной блокады. Все это приводит к значительному увеличению времени выхода скважины на рабочий режим после операций глушения и, как следствие, к потерям в добыче нефти.Также известен ряд сложных составов для глушения скважин, в рецептуру которых входят четвертичные аммониевые соединения (Патент РФ 2246609, кл. Е21В 43/12, опубл. 2005 г.; Патент РФ 2173772, кл. Е21В 43/26, опубл. 2001 г.). Указанные составы частично решают задачу эффективного глушения скважин и сокращают время выхода скважины на режим работы после операций глушения.Однако указанные известные составы, содержащие в своей основе четвертичные аммониевые соединения, сложны в приготовлении, а содержащийся в композиции полисахарид, в отсутствие деструкторов, негативно влияет на проницаемость призабойной зоны пласта, и поэтому не всегда обеспечивается быстрый выход скважины на режим добычи после проведения операций глушения.Известен реагент-добавка к жидкостям для глушения скважин - катионное поверхностно-активное вещество (ПАВ) марки ИВВ-1 (по ТУ 2482-006-48482528-99), представляющий собой гидрофобизатор, получаемый путем конденсации алкилдиметиламина и бензилхлорида с общей структурной формулой: где R=С10-C18.Однако жидкости для глушения скважин, приготовленные с использованием указанного известного реагента, не отличаются высокой эффективностью.Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по назначению является реагент-добавка к жидкости для глушения скважин - катионное ПАВ марки Нефтенол ГФ (по ТУ 2484-035-17197708-97), представляющий собой 50%-ный водный раствор четвертичных аммониевых солей - продуктов квартенизации третичных алкилдиметиламинов с алкильным радикалом C12-C18 и бензилхлорида.Недостатком указанного известного реагента является также невысокая эффективность и низкая стойкость к солевой агрессии, приводящая к частичному высаливанию реагента из растворов минеральных солей, особенно в высокоминерализованных жидкостях глушения повышенной плотности.Кроме того, этот известный реагент обладает ограниченной деэмульгирующей способностью из-за недостаточно низкого значения межфазного натяжения. Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в создании эффективного реагента, обеспечивающего «щадящее» глушение, то есть при добавлении заявляемого реагента в солевые (минеральные) растворы обеспечивается их хорошая гидрофобизирующая и деэмульгирующая способность, низкое межфазное натяжение, устойчивость растворов к высаливанию и коагуляции, в том числе в высокоминерализованных растворах.Поставленный технический результат обеспечивается предлагаемым реагентом-добавкой к жидкости для глушения скважин, содержащим катионное поверхностно-активное вещество ПАВ - четвертичное аммониевое соединение, при этом новым является то, что указанное четвертичное аммониевое соединение характеризуется следующей общей структурной формулой:где R1 - алкил С8-С18;R2 - СН3, -С2Н5;R3 - Сl, или Br, или -SO4CH3,причем реагент-добавка содержит смесь четвертичных аммониевых соединений со следующим химическим составом и со следующим их количественным содержанием в смеси, мас.%:соединение (I) с R1 - С8Н170,1-10соединение (I) с R1 - С10H211-20соединение (I) с R1 - С12Н2530-70соединение (I) с R1 - С14Н295-30соединение (I) с R1 - С16H331-20соединение (I) с R1 - C18H370,1-5Указанный технический результат достигается за счет следующего.Благодаря использованию в качестве реагента-добавки к жидкости для глушения скважины предлагаемой смеси четвертичных аммониевых соединений указанной общей формулы, обеспечивается хорошая гидрофобизирующая способность жидкости для глушения, ее повышенная деэмульгирующая способность в результате низкого межфазного натяжения на границе с нефтью и высокая стойкость к солевой агрессии.Полученный результат может быть объяснен с учетом следующих факторов. Первое - выбор в качестве четвертичных алкиламмонийных соединений соединения заявляемой структурной формулы (то есть в химической формуле отсутствует бензильный радикал), и второе - смесь четвертичных алкиламмонийных соединений, которая и является заявляемым реагентом-добавкой, представлена широкой композицией химических компонентов (из шести компонентов) с разной молекулярной массой и разной длиной самого длинного алкильного радикала (R1). Вероятно отсутствие в химической формуле у заявляемого реагента бензильного радикала, который имеет, как известно, существенно больший объем по сравнению с метильным или этильным радикалом, облегчает сольватацию катиона аммония, что повышает растворимость предлагаемого реагента в водно-солевых композициях, повышая стойкость реагента к высаливанию и понижая межфазное натяжение.С другой стороны, известно, что свойства ПАВ существенно зависят не только от их химической природы, но и (в одном гомологическом ряду) от размеров молекулы (молекулярной массы). Как правило, низкомолекулярные катионные ПАВ обладают низким межфазным натяжением, но являются хорошими деэмульгаторами, хорошо растворяются в водно-солевых растворах, а с повышением молекулярной массы нарастает гидрофобизирующая способность, но уменьшается деэмульгирующая способность, увеличивается межфазное натяжение и заметно снижается растворимость в минеральных растворах. Использование в качестве реагента-добавки для жидкостей глушения широкой композиции (смеси) катионных ПАВ (шесть компонентов) заявляемой химической структуры с различной длиной алкильного радикала R1 (разной молекулярной массы) обеспечивает системность свойств за счет синергетического (взаимного усиления) эффекта отдельных компонентов композиции (смеси). И как оказалось, благодаря этому у жидкости для глушения, в которую добавлен этот реагент, обеспечивается хорошая гидрофобизирующая и деэмульгирующая способность, низкое межфазное натяжение, устойчивость композиции к высаливанию и к коагуляции в солевых, в том числе и в высокоминерализованных растворах.Приготовление заявляемого реагента-добавки можно проводить двумя вариантами.По первому варианту, берется готовая промышленно выпускаемая смесь третичных аминов, либо смесь предварительно готовится путем смешения третичных алкилдиметиламинов R1N(CH3)2 с необходимым количественным распределением компонентов по длине радикала R1 (С8; С10; C12; С14; C16; C18). Затем по известным методикам, изложенным в источнике: А.А.Абрамсон, Л.П.Зайченко, С.Ф.Файнгольд // Поверхностно-активные вещества. Ленинград, «Химия», 1988 год, проводится алкилирование третичного амина любым алкилирующим агентом (галоидным метилом или этилом - CH3Cl, CH3Br, CH3СН2Br, СН3СН2Cl, или диметилсульфатом - (СН3)2SO4) с образованием заявляемой композиции четвертичных алкиламмонийных соединений.Например, смесь третичных аминов фирмы КАО Chemical в количестве 100 г с фактическим распределением компонентов, мас.%: C8H17N(CH3)2 - 0,3, C10H21N(CH3)2 - 4,2, С12Н25N(СН3)2 - 65, C14H29N(CH3)2 - 22, C16H33N(CH3)2 - 7,8, C18H37N(CH3)2 - 0,7, растворяли в 150 г водного 50%-ного изопропилового спирта и по вышеуказанной известной методике проводили алкилирование третичных аминов в указанной смеси 57,0 г диметилсульфата - (СН3)2SO4. В результате получили предлагаемый реагент-добавку в количестве 157 г в виде раствора в 150 г водного изопропилового спирта следующего компонентного состава, мас.%: По второму варианту предлагаемый реагент-добавка может быть также приготовлен простым смешением готовых компонентов - четвертичных алкиламмонийных соединений, в требуемых пропорциях. Т.е. для этого сначала готовятся по отдельности четвертичные алкиламмонийные соединения необходимого химического состава и химической формулы (методика их приготовления приведена в первом варианте), которые затем смешиваются в заявленном соотношении.Пр
Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности, в частности к реагентам, используемым в качестве добавки к технологическим жидкостям, в том числе к жидкостям для щадящего глушения скважин, преимущественно к минерализованным (солевым системам). Технический результат - обеспечение «щадящего» глушения, то есть при добавлении реагента в солевые - минеральные растворы обеспечивается их хорошая гидрофобизирующая и деэмульгирующая способность, низкое межфазное натяжение, устойчивость растворов к высаливанию и коагуляции, в том числе в высокоминерализованных растворах. Реагент-добавка содержит катионное поверхностно-активное вещество - четвертичное аммониевое соединение, характеризующееся следующей общей структурной формулой:где R1 - алкил C8-C18, R2 - СН3, -С2Н5, R3 - Сl, или Вr, или -SO4СН3, причем реагент-добавка содержит смесь четвертичных аммониевых соединений со следующим химическим составом и со следующим их количественным содержанием в смеси, мас.%: соединение (I) с R1 - C8H15 0,1-10, соединение (I) с R1 - C10H21 1-20, соединение (I) с R1 - С12Н23 30-70, соединение (I) с R1 - C14H27 5-30, соединение (I) с R1 - C16H31 1-20, соединение (I) с R1 - C18H35 0,1-5. 2 табл.
(54) РЕАГЕНТ-ДОБАВКА К ЖИДКОСТИ ДЛЯ ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИН
Миков Александр Илларионович (RU),Шипилов Анатолий Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Миков Александр Илларионович (RU),Шипилов Анатолий Иванович (RU)
614101, г.Пермь, ул. Закамская, 2в, ЗАО "ПОЛИЭКС", А.И. Шипилову
Адрес для переписки:
Нефтенол ГФ ТУ 2484-035-1719708-97, 1997. RU 2110679 С1, 10.05.1998. RU 2246609 C2, 20.02.2005. RU 2173772 C2, 20.09.2001. US 5106518 A, 21.04.1992.
(56) Список документов, цитированных в отчете опоиске:
(46) Опубликовано: 10.04.2010
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
(21), (22) Заявка: 2008144039/03, 05.11.2008
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУСтатус: по данным на 28.09.2010 - действует
C09K8/42 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБАПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
Патент на изобретение 2385893
Комментариев нет:
Отправить комментарий