Гидрофобная эмульсия для гидравлического разрыва пласта

 

0 л и сХМЖв

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Coeercxex

Социалистических

Республик (и> 73 3 998

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110777 (21) 2507954/23-26 с присоединением заявки 8о (23) Приоритет

Опубликовано 050580 Бюллетень 1чо 17

Дата опубликования описания 05.05.80 (51)AA. Кл.

В 01 F 17/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДЫ 661. 185 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д.Ф.. Матвеев, И.Г. Резников, Б, И.Фуки, A.Â.Êóëèêoâà, Г,Г.Белолапотков, К,М.Жаданова, А .И. Гребенникова и Т,B ° Старикова (71) Заявитель

Северо-Кавказский научно-исследовательский институт природных газов (54) ГИДРОФОБНАЯ ЭМУЛЬСИЯ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО

РАЗРЫВА ПЛАСТА

Изобретение относится к области добычи газа, а именно к технике обработки продуктивнмх газовых пластов. .Из описанных в литературе гидрофобных эмульсиЯ, используемых для 5 гидравлического разрыва газоносного пласта по составу ингредиентов, наиболее близкой к поедлагаемой является эмульсия, содержащая следующие компоненты, об ° %: 10

Соляровое масло 17-25

Вода 74, 8-82, 6

Алкилоламид 0,2-0,4 (l), Указанная эмульсия в зависимости от количества эмульгатора и соотноше-15 ния гидрофобной и гидрофильной. фаз имеет вязкость 30-200 спз и термоустойчивость до 100 С.

Термоустойчивость указанной эмульсии невысокая (до 100 С), что не 2() позволяет испольэовать ее при гидравлическом разрыве пластов с температурой более 100 С, производить работы по интенсификации притока газа, 25 (1елью изобретения является повышение термостабильности гидоофобной эмульсии.

Для достижения указанной цели в качестве углеводородной жидкости

2 используют дизельное топливо или газоконденсат, в качестве эмульгатора — натриевые соли диэфиров сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов ненасыщенных кислот С,6 -С g или насыщенных С,р -С„, а в качестве водной фазы — воду или водный раствор солей, при следующем соотношении компонентов, об.%:

Углеводородная жидкость 15-20

Эмульгатор 0,3-0,5

Водная фаза Остальное .

Для получения эмульсии были подготовлены три смеси ингредиентов, содержащие каждый (об.%) 4%-ный раствор

CaCI — 80, отличающиеся между собой количественным содержайием диэфиров сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов C -C, равным в каждой смеси последовательно 0,3; 0,4; 0,5, а также содержанием дизельного топлива, равным соответственно 19,7; 19,6)19,5.

Все эмульсии получены по одной технологии. Каждая эмульсия получена отдельно дважды (в лабораторных -стеклянных колбах и на опытной установке в металлической емкости с перемешиванием ингредиентов прокачиванием насосом).

731998

Таблица

Стабильность при:

Компонент

Вязкость, спз

Состав, об.Ъ температуре, пои которой эмульсия сохраняется полностью, оС т емпер атур е, пои которой исчезает вязкость эмульсии, оСДизтопливо

0,3

4%-ный раствор СаС1

79,7

120

160

Гаэоконденсат

0i3

4%-ный раствор СаС1

79,7

i6n

То же

Термостабильность эмульсий зависит оТ содержания эмульгаторов в эмульсии. Содержание эмульгатора менее 0,3 об. Ъ не обеспечивает необходимой терм стабильности, в то же время увеличение содержани я эмульгатора выше 0,5 об.Ъ не повышает термостабильности. В связи с этим содержание эмульгатора выбрано в пределах 0,3-0,5 об.Ъ.

Пример 1, 20 об.Ъ дизельного топлива, 0,3 об.Ъ эмульгатора натриевой соли диэфира сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов С» -C g, 4%-ный раствор СаС1> 79, 7 об, Ъ смешивают прокачиванием насосом. Получают эмульсию с вязкостью 95 спз термостабильностью 120 С.

При 160 С вязкость эмульсии исчезает, Пример 2, 20 об.Ъ газоконденсата, 0,3 об.Ъ эмульгатора натриевой соли диэфира сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов С16 - С1, 79,7 об.Ъ 4Ъ-ного водного раствора

СаС12 смешивают пвокачиванием насосом, Получают эмульсию с вязкостью

65 спз, термостабильностью 140 С, При 160 С вязкость эмульсии исчезает.

Ю

Пример 3. 20 об. Ъ газоконденсата, О, 3 об.% эмульгатора натриевой соли диэфира сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов С» -С 6, 79, 7 об. % 4Ъ-ного водного раствора

СаС1 смешивают прокачиванием насосом.

Получают эмульсию с вязкостью 60 спз, термостабильностью 120 С. При 160 С вязкость эмульсии исчезает, Эмульгатор — диэфир суль фоянтарной кислоты и алкилоламидов C C„

Эмулы атор —. дизфир сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов С1б -Сщ

П р и м е о 4. 20 об.% дизельного топлива, 0,3 об.Ъ эмульгатора диэфира сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов С 6 -С g, 79,7% 10%-ного раствора NaC1 смешивают прокачиванием насосом. Получают эмульсию с вяз— костью 102 спз, термостабильностью

140 С, При 170 С вязкость эмульсии исчезает, Пример 5. 20 об,Ъ дизельного топлиэа, 0,3 об.Ъ эмульгатора-диэфира сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов Сю -С 16, 79,7 об. Ъ 10%-ного водного раствора Nac1 смешивают прокачиванием насосом. Получают эмуль-. сию с вязкостью 98 спз, термостабильностью 120 С. При 160 С вязкость эмульсии исчезает.

Пример 6. 15 об.Ъ дизельного топлива, 0,3 об.Ъ эмульгатора-диэфира сульфолнтарной кислоты и алкилолщ амидов Cgg -С1%, 84,7 об.Ъ 4%-ного водного раствора СаС1 смешивают прокачиванием насосом. Получают эмуль— сию с вязкостью 174 спз, термостабильнОстью 140 С. При 170 С вязкость эмульсии исчезает.

Пример 7 ° 15 об. Ъ дизельного топлива, О, 3 об, Ъ эмульгатора — диэфира сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов С щ -С 6 84, 7 об. Ъ 4Ъ-ного водного раствора СаС12 смешивают прокачиванием насосом. Получают эмульсию с вязкостью 140 спз, термостабильностью 120 С. При 160 С вязкость эмульсии исчезает, Ç5 Данные сведены в таблицу.

731998

Продолжение таблицы к

160

120

0,3

Дизтопливо

O„3

170

102

79i7

160

0,3

120

Дизтопливо

0,3

170

140

174

84,7

160

120

140

0,3

Дизтопливо

150

110

79,8

170

130

350

0,6

Эмульгатор-диэфир сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов C)p С у

Эмульгатор — диэфир сульфоянтарной кислоты и алкилолами(,6 — С, 10Ъ-ный водный раствор iUaC1

То же, эмульгатор-диэфир сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов С<р -С,Б

Эмульгатор-дизфир сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов С, — С <

4Ъ-ный водный раствор CaC1 >

То же, эмульгатов — диэфил сульфоянтаоной кислоты и алкилоламидов С,о — С

Эмульгатор — дизфир сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов С jp С|6

4Ъ-ный водный рас вор СаС1

То же

Эмул ь r ат ор

Соотношение фаз в предлагаемых эмульсиях выбрано с учетом основных свойств эмульсий и в соответствии с практической целесообразностью: чем меньше в эмульсии углеводородной жидкости, тем она будет дешевле и безопаснее в обрашении, Снижение содержания углеводородной жидкости ведет к резкому повышению вязкости эмульсии. Оптимальное содержание углеводородной жидкости 15-20 об. 4.

Эмульсия, полученная с применением натриевых солей диэфивов сульфоянтарной кислоты и алкилоламидов С -С1, термоустойчива при 140-150 C. a c применением диэфиров сульфоянтапной кислоты и алкилоламидов Crp -С д — при

120-130 С, что значительно выше известных, При этом она обладает хорошей пескоудерживаюшей способностью, L оптимальной вязкостью, стабильностью до нескольких суток при нормальных условиях и способностью самопроизвольно расслаиваться в течение нескольких часов в пластовых условиях.

Высокая термоустойчивость эмульсии позволяет производить гидравлический разрыв глубоко залегаюших продуктивных пластов с температурой

Ы до 140-150 С, что расширяет область его применения как метода воздействия на продуктивный пласт с целью увеличения газоотдачи и повышения технико-экономической эффективности

60 разработки газовых и газоконденсатных месторождений.

В результате гидроразрыва газоотдача скважин увеличивается в

1,5-3,2 раза, в среднем в 2 раза, а с зкономический эффект составляет

73) 998

Формула и эо брет ени я

Составитель Г.Лебедева

Редактор Л.Курасова Техред О.Андрейко Корректор М.Шаргэши

Эаказ 1588/4 Тираж 809 П о дп и с н ) е

11ИИИПИ Государственного комитета СССР пп делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/:

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Прогктя-.

5 тыс.руб. за один миллион" куб.м дополнительно добытого газа.

Экономическая эффективность от одной обработки состанляет н год

34200 руб °

Полагая, что ежегодно можно ппонодить 10 — 12 гидроразрывов высокотемпературных пластов с использованием предложенной эмульсии, годовой экономический эффект состанит 410400 руб. 10

Гидрофобная эмульсия для гидравлического разрыва пласта, содержашая углеводородную жидкость, эмульгатор и водную фазу, о т л и ч а ю ш а яс я тем, что, с. целью повышения термостабильности, она содержит в качестве углеводородной жидкости дизельное топливо или газоконденсат, в качестве эмульгатора натриевые соли ди эфир он суль фо ян т ар ной кислоты и алкилоламидов ненасыщенных кислот

С 6 С fg или насышенных Сgp С 16 H в качестве водной фазы воду .или 410%-ный раствор хлористого кальция или хлористого натрия при следуюшем соотношении .компонентов, об. Ъ: угл еводородн а я жидкость 15-20

"-)муль гат ор 0,3-0,5

Водная фаза Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 295573, кл. В 01 Г 17/2?, 1969 (прототип).