КОМПОЗИЦИОННЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ШЛЕЙФОВ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН ОТ ВОДЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ И СПОСОБ ЕГО ФОРМИРОВАНИЯ
COMPOUND FOR GAS WELLS PIPELINES CLEANING OF WATER AND MECHANICAL IMPURITIES AND ITS FORMATION METHOD

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к трубопроводному транспорту природного газа, и может быть использовано для очистки шлейфов газовых скважин от воды и механических примесей.
В процессе длительной эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин в шлейфах происходит накопление продуктов коррозии, механических примесей, а так же скопление пластовой жидкости в низинах, что увеличивает сопротивление движению продукции скважин и снижает эффективность их работы. Один из способов очистки трубопроводов основан на применении очистных гелеобразных поршней (ОГП).
Известен состав ОГП для очистки трубопровода и разделения сред (см. RU 2326747, кл. F17D 1/12, оп. 2008), содержащий полиакриламид, нефтепродукт, соль минеральной кислоты, соль поливалентного металла, порошкообразное производное формальдегида, хлорид аммония, нитрит натрия и воду.
Недостатком этого состава является содержание нефтепродукта, что в условиях газовых скважин недопустимо, а также наличие большого числа компонентов, что усложняет приготовление состава в промысловых условиях.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является вязкоупругий состав (см. RU 2272957, кл. F16L 58/00, опубл. 2006), включающий полиакриламид, водный раствор формальдегида и подкисленную минеральной кислотой воду.
Недостатком этого состава является использование минеральной кислоты, что приводит к изменению рН за счет расходования кислоты (требуемой в небольшом количестве) на взаимодействие с металлом оборудования.
Целью настоящего изобретения является предложение состава ОГП, обеспечивающего удовлетворительную воспроизводимость вязкоупругих свойств и технологичность его формирования.
Сущность настоящего изобретения заключается в том, что известный состав для образования гелеобразного поршня, содержащий полиакриламид, водный раствор формальдегида и подкисленную воду, согласно изобретению для подкисления воды вместо сильной минеральной кислоты содержит слабую органическую кислоту - лимонную, при следующем соотношении компонентов, масс. %:
полиакриламид
4,0-6,0
формалин
5,0-15,0
кислота лимонная
1,9-2,3
вода
остальное
Для приготовления композиционного состава для очистки шлейфов газовых скважин от воды и механических примесей используются реагенты отечественного производства.
Полиакриламид (ПАА марки Praectol 2540) - мелкие бесцветные кристаллы, при растворении в воде сначала набухают, затем образуется однородная вязкая жидкость. Оптимальная концентрация 4,0-6,0 масс. %. При большей концентрации теряется технологичность за счет набора вязкости вплоть до потери текучести. При меньшей концентрации образование поршня требуемой реологии не происходит.
Формалин, товарный продукт - 40% водный раствор формальдегида, бесцветная жидкость с характерным резким запахом. Оптимальное сшивание геля достигается при содержании товарного формалина в гелевом составе 5,0-15,0 масс. %.
Образование гелевого поршня основано на химической реакции «сшивания» цепей полимера (в данном случае полиакриламид) в водном растворе с образованием пространственной (трехмерной) сетчатой структуры, что приводит к появлению у водного раствора полимера упругости и прочности. В качестве «сшивающих» реагентов применяются низкомолекулярные вещества, образующие химические связи одновременно с функциональными группами двух макромолекул (в данном случае формальдегид).
Полимер сшивается раствором формальдегида в кислой среде. Для подкисления предлагается слабая органическая кислота - лимонная. Применение лимонной кислоты позволяет достаточно легко регулировать кислотность среды (как слабая кислота она обеспечивает плавное изменение рН раствора по мере изменения ее концентрации). Выбор оптимальной концентрации лимонной кислоты и времени выдержки состава перед закачкой в шлейф для формирования поршня представлены в таблице 1.
Из представленных данных видно, что оптимальная концентрация лимонной кислоты 1,9-2,3%.
Способ формирования очистного гелеобразного поршня заключается в том, что в емкость с технической водой добавляют расчетное количество лимонной кислоты, затем в полученный раствор доливают 5-15% товарного формалина (40% водный раствор формальдегида), тщательно перемешивают и, не прекращая перемешивания, всыпают полиакриламид в количестве 4,0-6,0 масс. % конечного состава, выдерживают время, указанное в таблице, и затем закачивают в трубопровод, где в зависимости от температуры окружающей среды происходит процесс «сшивания» - формирования поршня. Указанное в таблице время имеет важное значение. Получаемый состав должен быть подвижным для возможности перекачки, но достаточно вязким, чтобы закачиваемый гель заполнял трубу по всему сечению, а не растекался по нижней ее части. Корректировка времени проводится каждый раз изготовлением пробного образца геля при температуре проведения очистных работ.
Предлагаемый состав прошел успешные промысловые испытания по очистке шлейфа скважины №5 Лебединского ГМ от воды и механических примесей.