ЭМУЛЬГАТОР ОБРАТНЫХ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
EMULSIFIER FOR INVERTED WATER-OIL EMULSIONS

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и рекомендуется к использованию для приготовления водонефтяных эмульсий, применяемых в качестве технологических жидкостей при вторичном вскрытии продуктивных пластов, гидроразрыве, глушении скважин, ограничения водопритоков в добывающих скважинах и селективной гидроизоляции с выравниванием профиля приемистости нагнетательных скважин.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предлагается к использованию для приготовления обратных водонефтяных эмульсий, используемых в качестве технологических жидкостей при вторичном вскрытии продуктивных пластов, гидроразрыве, глушении скважин, ограничении водопритоков в добывающих скважинах и селективной гидроизоляции с выравниванием профиля приемистости нагнетательных скважин.
У большинства эмульгаторов обратных эмульсий на углеводородной основе базовым действующим веществом являются продукты взаимодействия таловых масел или жирных кислот растительных масел с этаноламинами.
Известен эмульгатор обратных эмульсий (1) (Пат. РФ №2166988), содержащий в своем составе поверхностно-активные вещества в виде продукта взаимодействия кислот талового масла с триэтаноламином и карбамидом, хлорсульфированным полиэтиленом и ароматический углеводородный растворитель. Недостатком его является невысокая эффективность, проявляющаяся в невысокой агрегативной устойчивости обратных водонефтяных эмульсий, образуемых с его участием.
Известен эмульгатор водонефтяных эмульсий (2) (Пат. РФ №2200056), содержащий в своем составе маслорастворимое поверхностно-активное вещество на основе сложных эфиров кислот таллового масла и триэтаноламина, дополнительно хлористый кальций и органобентонит на основе соединения бентонитовой глины и четвертичного аммониевого основания; углеводородный растворитель. Недостатком данного эмульгатора является относительно низкая стабильность обратных эмульсий, приготовленных на его основе в условиях высоких пластовых температур, а также возможность накопления бентонита как продукта разложения закачанной в пласт эмульсии в зоне перфорации в добывающей скважине.
1
12
Наиболее близким к предложенному эмульгатору по техническим свойствам является эмульгатор обратных нефтяных эмульсий (3) (Пат. РФ №2414290), содержащий поверхностно-активное вещество в виде продукта взаимодействия ненасыщенных жирных кислот и сложных этиленаминов, аминоспиртов и их смесей; в качестве растворителя фракции углеводородов, содержащие спирты, эфиры, альдегиды С-С, нефтяные дистилляты, в качестве функциональных добавок гидроксиэтилированные алкилфенолы или полифинилацетатную депрессорную присадку.
Задачей предлагаемого изобретения является получение эмульгатора, позволяющего получение обратных водонефтяных эмульсий, высокостабильных при пластовых температурах более 95°C. Такие свойства эмульсии позволяют применить ее для гидроизоляции добывающих нефтегазовых скважин. Следует отметить, что средняя обводненность добываемой нефти по России составляет 80-95% и разработка продукта, способного долговременному устранению водопритока в скважинах высокотемпературных пластов является важнейшей исследовательской задачей.
Технический результат достигается тем, что эмульгатор обратных водонефтяных эмульсий содержит активное вещество и растворитель, в качестве активного вещества содержит (12-40)% мас. в виде продукта взаимодействия окисленных триглицеридов жирных кислот (30-70)% мас. и глицерофосфатилов растительных масел (30-70)% мас. со сложными этиленамилами (5-20)% мас., аминоспиртами в % мас. МЭА: ДЭА: ТЭА=(5-15):(55-80):(15-30); в качестве растворителя (60-88)% мас. нефтяные в чистом виде нефтяные дистилляты, абсорбент А-2, спирты С2-C3 или смеси в соотношениях % мас. (1-99):(1-99):(1-99).
Активное вещество представляет собой смесь амидоаминов, имидазолов окисленных глицерофосфамидов и глицеридов жирных кислот, синтезированных при температурном диапазоне 90-180°С из реакционной массы состава, % мас.:
Окисленные растительные масла
30-70
Глицерофосфатиды растительных масел
30-70
Смесь аминоспиртов МЭА:ДЭА:ТЭА=(5-15):(55-80):(15-30)
5-20
Смесь сложных этиленаминов
5-20
Сырьевыми компонентами заявляемого состава являются:
5o
5o
1. Растительные масла, ТУ окисленные при температуре Т=250-350°C с кинематической вязкости при Т=50°C от ν=20-25 сСт до ν=30-40 сСт.
2. Глицерофосфатиды жирных кислот, представляющие жидкую подвижную часть бакового отстоя (гидрофуза) в производстве растительных масел или фосфатидный концентрат по ТУ 9146-203-00334534-97.
3. Аминоспирты:
- моноэтаноламин
ТУ 2423-159-00203335-2004
- диэтаноламин
ТУ 2423-178-00203335-2007
- триэтаноламин
ТУ 2423-168-00203335-2007
4. Смесь сложных этиленаминов производства фирмы «BASF» под торговым названием «Амикс-1000».
5. Растворители:
- дизтопливо зимнее
ТУ 38.101889-81
- керосин
ТУ 38.401-58-8-90
- абсорбент А-2
ТУ 2411-019-73776139-2009
- спирт этиловый технический
ТУ 84-1203-89
- спирт изопропиловый технический
ГОСТ 9805-84
Пример технологии изготовления предлагаемого нефтяного эмульгатора
В 500 мл снабженную мешалкой и термометром трехгорлую колбу загружается, г:
- масло растительное окисленное
161
- баковый отстой производства растительных масел
105
- моноэтаноламин
7
- диэтаноламин
42
- триэтаноламин
17,5
- «Амикс-1000»
17,5
Реакционная масса перемешивается при температуре Т=160 - 170° С в течение 6-7 часов и охлаждается до температуры Т=35-45°С. Из полученной смеси амидоаминов, имидазолов окисленных глицерофосфамидов и глицеридов жирных кислот готовится препаративная форма заявляемого нефтяного эмульгатора водонефтяных эмульсий, % мас.:
- реакционная смесь
35
- абсорбент А-2
25
- керосин
30
- спирт этиловый
10
Полученный раствор перемешивается и из него готовятся образцы эмульсий, приведенные в Таблице 1
3
2
Эффективность заявляемого эмульгатора проверялась при 95°C путем сравнительного измерения агрегативной устойчивости обратных эмульсий, приготовленных в минерализованной воде с добавлением насыщенного раствора хлористого кальция и дополнительного углеводородного растворителя дизельного топлива или нефти Кумертауского месторождения Республики Башкортостан. Водонефтяные эмульсии приготавливались при Т=20-25°С в металлическом стакане при перемешивании лабораторной мешалкой лопастного типа при количестве оборотов n=1000-1200 об/мин. Минерализованная вода с плотностью 1005, 1015 и 1025 г/см приготавливалась растворением NaCl (ГОСТ 4233-77) и СаСl (ГОСТ 450-77) в дистиллированной воде.
Плотность минерализованной воды, г/дм<sup>3</sup>
Навеска NaCl, г
Навеска СаСl<sub>2</sub>, г
1005
13
2
1015
18
2
1025
37
3
3
2
Насыщенный раствор хлористого кальция, плотностью ρ=1,29 г/см, приготавливается растворением 33 г безводного СаСl (ГОСТ 450-77) в дистиллированной воде в мерной колбе на 100 мл.
Выдержка приготовленных образцов обратных эмульсий производилась в термическом шкафу при температуре Т=95±3°C до появления разделившейся из эмульсии водной фазы в объеме до 3-4% от всего объема эмульсии.
Результаты испытаний приведены в Таблице 1.
Согласно результатам испытаний, приведенных в Таблице 1, заявляемый состав обладает меньшим расходом (в 1.3-2 раза) при большем времени термостабильности (в 2-4 раза) при высокой пластовой температуре.
Источники информации
7
1. Патент РФ №2166998 МПК B01F 17/34.
7
2. Патент РФ №2200056 МПК B01F 17/34, B01F 17/42.
7
3. Патент РФ №2414290 МПК B01F 17/34 (Прототип).