Разработка и производство высокоэффективных поверхностно-активных веществ различного назначения
для бурения скважин, добычи, подготовки, транспортировки нефти и газа
НЕФТЕНОЛ К
Комплексный ПАВ НЕФТЕНОЛ К ТУ 2483-065-17197708-2002 с изм. 1-6
используется в качестве добавки в соляную кислоту, применяемую для обработок терригенных и карбонатных пластов, в грязевую кислоту, применяемую для обработок терригенных коллекторов, в составы для кислотных ГРП, в жидкости глушения, буровые растворы и жидкости промывки нефтяных скважин.
Основные марки:
1. НЕФТЕНОЛ К марка НК-20 летняя форма
2. НЕФТЕНОЛ К марка НК-40 зимняя форма
В зависимости от области применения, количества содержания основного активного вещества и функциональных добавок, Нефтенол К также бывает следующих марок:
а) Нефтенол К СКб) Нефтенол К СК-ИК | в) Нефтенол К СК-ИАОг) Нефтенол К СНК-20 | д) Нефтенол К СНК-30е) Нефтенол К СНК-30ФД | ж) Нефтенол К НК-ФДз) Нефтенол К C-30 |
Области применения:
1. ПАВ-кислотные обработки.
Добавка в рабочий раствор соляной или грязевой кислоты 4% Нефтенола К. На обработку скважины требуется ПАВ-кислотного раствора из расчета 0,5-1,5 м3 на 1 м перфорированной толщины пласта. Выдержка на реакцию составляет не более 6 часов. Эффективность таких обработок в среднем вдвое выше эффективности аналогичных обработок без добавок ПАВ при гарантированном отсутствии коррозии.
2. Щадящее глушение нефтяных и газоконденсатных скважин.
Добавка Нефтенола К к солевым жидкостям глушения в количестве 1-4% масс. За счет более быстрого восстановления проводимости коллектора после КРС время выводы скважин на режим сокращается в 2-7 раз, уменьшаются потери по нефти на 40-60% по отношению к скважинам, заглушенным без обработки жидкости глушения.
3. Гидрокислотный гидроразрыв пласта.
С добавкой Нефтенола К к 24 %-ой соляной кислоте. Статистика применения указанного варианта ГРП в карбонатном коллекторе показывает увеличение дебита по нефти в 2,5 раза и уменьшение обводненности скважин на 26% по сравнению с традиционным ГРП.
Физико-химические показатели качества ПАВ Нефтенол К
Наименование показателей | Норма и характеристика |
Внешний вид | Подвижная жидкость от светло-желтого цвета |
Плотность при (20±5)°С, кг/м3, не менее | 690 |
Межфазное натяжение 4% (по массе) раствора НЕФТЕНОЛ К в 12% (по массе) растворе ингибированной соляной кислоты на границе с реактивным топливом ТС-1, мН/м, не более | 2.0 |
Температура кристаллизации, °С, не выше | Раствор прозрачный коричневого цвета. ПАВ растворяется быстро. |
Скорость растворения стали СТ-3кп или СТ-0,8кп в растворе 4% (масс.) НЕФТЕНОЛа К в 12% (масс.) растворе ингибированной соляной кислоты при 20°С, г/час м2, не более | 0,20 |
Реагент Нефтенол К защищен Патентом Российской Федерации, имеет санитарно-эпидемиологическое заключение и сертификат соответствия ТЭКСЕРТ.
Применение ПАВ НЕФТЕНОЛ К в качестве: | Результат |
- добавки к соляной кислоте | - уменьшение скорости реакции кислоты; |
- добавки к грязевой кислоте |
|
- добавки в состав «Химеко СК-ТК-4» |
|
- добавки в жидкости глушения | - снижение набухаемости глин и гидрофобизация породы; |
- добавки в буферные жидкости |
|
Добавка реагента Нефтенол К в соляную и глинокислоту увеличивает эффективность обработки более чем на 50%! |
Реагент представляет собой многокомпонентную смесь анионных и катионных ПАВ различного химического строения.
Катионоактивный ПАВ, входящий в состав Нефтенола К, при термической деструкции не выделяет летучих хлорсодержащих продуктов, поэтому не оказывает отрицательного влияния на дальнейшую переработку нефти. Анионоактивный ПАВ не выделяет осадков на контакте с минерализованной пластовой водой, так как образует водорастворимые соединения при взаимодействии с растворами солей таких металлов, как магний, кальций, железо и др.
В результате добавки Нефтенола К в кислоты можно более глубоко воздействовать на пласт и тем самым увеличивать эффективность обработок. Добавка Нефтенола К в жидкости глушения сокращает сроки освоения скважин и способствует сохранению продуктивности призабойной зоны пласта, что связано с гидрофобизующими свойствами реагента, обладающего низким межфазным натяжением его растворов на границе с углеводородной фазой.
Оптимальная концентрация в качестве добавки в кислоты 4%,
в результате чего мы получаем:
1. Снижение межфазного натяжения.
Ниже представлена таблица, где показаны результаты исследований ингибированной 12%-ной соляной кислоты и грязевой кислоты (24%HCl+3%HF), а так же этих кислот обработанных ПАВ Нефтенолом К различной концентрации.
№ п/п | Состав | Межфазное натяжение на границе с ТС-1, мН/м |
1. | 12% соляная кислота ингибированная | 35,9 |
2. | 12% соляная кислота ингибированная +НЕФТЕНОЛ К (0,5%) | 3,68 |
3. | 12% соляная кислота ингибированная +НЕФТЕНОЛ К (2%) | 2,34 |
4. | 12% соляная кислота ингибированная +НЕФТЕНОЛ К (4%) | 0,16 |
5. | 12% соляная кислота ингибированная +НЕФТЕНОЛ К (6%) | менее 0,1 |
6. | Грязевая кислота на ингибированной HCl | 15,0 |
7. | Грязевая кислота (24%HCl+3%HF) +НЕФТЕНОЛ К (2%) | 0,28 |
8. | Грязевая кислота (24%HCl+3%HF) +НЕФТЕНОЛ К (4%) | менее 0,1 |
Таким образом, с добавкой Нефтенола К межфазное натяжение резко снижается, что характеризует возможность более глубокого проникновения кислотного раствора в низкопроницаемый коллектор.
2. Ингибирование скорости коррозии.
Рецептура Нефтенола К составлена таким образом, что реагент совместим со всеми ингибиторами коррозии, которые применяются в Росcии в качестве добавок в соляную кислоту. Таким образом, можно говорить об отсутствии конфликта между ингибиторами коррозии, добавленными в соляную кислоту в заводских условиях и Нефтенолом К.
Для оценки антикоррозионных свойств реагента брались несколько составов 12% соляной кислоты с широко распространенными ПАВ-добавками, результаты представлены в таблице.
Состав | Скорость коррозии, г/м2·час | Примечание |
12% соляная кислота ингибированная (заводская) | 0,20 | |
12% соляная кислота ингибированная + НЕФТЕНОЛ К (4%) | 0,18 | Раствор прозрачный |
12% соляная кислота ингибированная + оксиэтилированный алкилфенол (2%)) | 0,38 | Раствор прозрачный |
12% соляная кислота ингибированная + (натриевая соль алкилбензосульфокислоты (2%)) | 0,39 | Раствор мутный |
12% соляная кислота ингибированная + (смесь алкилсульфатов и алкилсульфоэтоксилатов (4%)) | 0,36 | Раствор очень мутный |
Добавка Нефтенола К с целью понижения межфазного натяжения не только не «гасит» заводской ингибитор, но и снижает скорость коррозии соляной кислоты до 0,18 г/м2·час. Производители ингибированной соляной кислоты гарантируют сохранение скорости коррозии на низком уровне (порядка 0,2 г/м2·час) в течение месяца, а добавление 4% Нефтенола К сохраняет скорость коррозии ингибированной соляной кислоты в течение полугода.
3. Препятствование образованию вторичных осадков.
Как правило, кислотные композиции должны удерживать при обработке породы ионы железа, что предотвращает выпадение нерастворимых осадков и способствует возможности глубокой обработки пластов соляной кислотой.
Результаты исследований с ингибированной 12%-ной соляной кислотой и ингибированной 12%-ной соляной кислотой, обработанной 4% ПАВ Нефтенол К приведены в таблице.
Состав | Количество FeCl3, г/л |
12% соляная кислота ингибированная | 0,001 |
12% соляная кислота ингибированная + НЕФТЕНОЛ К (4%) | 5,100 |
Раствор соляной кислоты с добавкой Нефтенола К намного эффективнее удерживает в растворе ионы железа. Литр 12% ингибированной соляной кислоты удерживает только 0,001 г железа, тогда как обработанная Нефтенолом К кислота удерживает 5,1 г железа, что в 50000 раз больше.
4. Замедление скорости реакции кислоты с породой.
На рисунке ниже представлены результаты исследований изменения скорости растворения карбонатной породы кислотными растворами.
Ингибированная соляная кислота характеризуется бурной реакцией с карбонатной породой, тогда как добавление 4% Нефтенола К отличается более низкой (более чем в 4 раза) скоростью растворения карбонатной породы.
С течением времени, в процессе обработки, скорость растворения соляной кислоты с добавлением Нефтенола К становится более высокой, чем у чистой ингибированной соляной кислоты. Таким образом, наряду с возможностью более глубокого проникновения в пласты кислоты, обработанной Нефтенолом К, мы можем говорить о пролонгированном действии указанного кислотного состава.
5. Препятствование образованию эмульсии при взаимодействии с нефтью.
В процессе проведения кислотных обработок часто при взаимодействии кислот с нефтями образуются устойчивые эмульсии, а с пластовыми водами выпадают осадки; так же велика вероятность выпадения АСПО из нефти. По методике принятой зарубежными компаниями проводилась оценка совместимости соляной кислоты с добавлением Нефтенола К с нефтью и пластовой водой. Для сравнения брались и другие ПАВ-добавки к соляной кислоте. Исследования показали, что только добавление Нефтенола К в соляную кислоту препятствует данным осложнениям, а именно не образуются эмульсии, осадки и не выпадают АСПО. Результаты исследований представлены в таблице.
Состав | Цвет раствора, растворимость ПАВ | Образование эмульсии при 80°С | Фильтруемость при 80°С |
12% ингибированная HCl + НЕФТЕНОЛ К (4%) | Раствор прозрачный коричневатого цвета. Растворяется моментально. | Эмульсия расслаивается быстро и полностью. | Сетка после фильтрации чистая. |
12% ингибированная HCl + (оксиэтилированный алкилфенол (2%)) | Раствор прозрачный коричневого цвета. ПАВ растворяется медленно при перемешивании. | Эмульсия долго не расслаивается. | После фильтрации эмульсия задерживается на сетке. |
12% ингибированная HCl + (натриевая соль алкилбензосульфокислоты (2%)) | Раствор мутный желто-коричневый. ПАВ растворяется медленно при перемешивании. | Эмульсия расслаивается быстро и полностью. | После фильтрации сетка чистая. |
12% ингибированная HCl + (алкилдиметилбензиламмоний хлорид (4%)) | Раствор прозрачный коричневого цвета. ПАВ растворяется быстро. | Эмульсия расслаивается не сразу. При этом кислотный состав становится по цвету темным как нефть. | Эмульсии нет. Сетка чистая. |
12% ингибированная HCl + (смесь алкилсульфатов и алкилсульфоэтоксилатов (4%)) | Цвет желто-коричневый. Раствор очень мутный. ПАВ растворяется медленно. | Эмульсия расслаивается за 60 мин. приблизительно на 70 %. | Эмульсия протекает через сетку. Сетка чистая. |
6. Устойчивость к минеральной агрессии и температуре.
Нефтенол К безусловно устойчив к минеральной агрессии и температуре при использовании в концентрациях от 0,02 до 1,0%. Высаливание реагента происходит лишь в высокоминерализованных водах при увеличении температуры выше 50°С.
Областью надежного применения Нефтенол К являются:
– в концентрации до 4,0 % в низкоминерализованных водах до температуры 90°С;
– в концентрации до 4,0 % в высокоминерализованных до температуры 50°С;
– в концентрации до 1,0 % в высокоминерализованных до температуры 90°С.
7. Сохранение продуктивности пластов.
Были проведены фильтрационные тесты по оценке восстановления проницаемости пористых сред при моделировании глушения скважин. Для опытов брались образцы кернов характеризующиеся гидрофильностью и гидрофобностью и определялись проницаемости образцов по воздуху. Далее образцы насыщали водой и проводили вытеснения керосином, нефтью, ПАВом и снова нефтью. В течении всего периода определялись показатели проницаемости и коэффициент восстановления проницаемости по нефти.
Для гидрофильных коллекторов коэффициент восстановления проницаемости для Нефтенола К равен 0,715. Это связано с гидрофобизирующими свойствами данного ПАВ, а гидрофобизация поверхности крупных и средних поровых каналов резко уменьшает количество защемленной в них воды в процессе дренирования, и тем самым способствует более полному восстановлению фазовой проницаемости по нефти. Для гидрофобных коллекторов коэффициент восстановления проницаемости для Нефтенола К равен 0,875.
8. Снижение коррозионной агрессивности солевых растворов глушения.
Было исследовано влияние добавки Нефтенола К в солевой раствор глушения на коррозионную агрессивность раствора. В качестве раствора глушения использовался тяжелый «Лиман», с минералами 1,18 г/см3. Ниже представлены результаты влияния добавки на коррозионную агрессивность раствора глушения.
ПАВ | Дозировка ПАВ, % | Скорость коррозии, г/м2 час | Время опыта | Защитное действие, % |
Лиман (контроль) ρ=1,18 | 0,17 | 6 | - |
|
НЕФТЕНОЛ К | 4 | 0,08 | 6 | 53 |
В результате исследований определено, что ПАВ не повышает коррозионную агрессивность растворов глушения. Более того, Нефтенол К оказывает защитное действие, снижая коррозионную агрессивность раствора «Лимана» более, чем в 2 раза.
Таким образом, поверхностно-активное вещество для солянокислотных обработок Нефтенол К обладает следующими полезными свойствами:
– снижает поверхностное натяжение на границе керосин-вода;
– снижает коррозионную активность кислоты как эффективный ингибитор;
– не вступает в реакцию со стандартными ингибиторами коррозии, традиционно применяемыми при производстве соляной кислоты (в отличии от большинства ПАВ, применяемых для этих целей);
– обладает свойством снижать скорость реакции с карбонатами, что в совокупности с низким поверхностным натяжением дает возможность кислоте намного глубже проникнуть в глубину пласта и провести обработку не в непосредственной близости от призабойной зоны, что делает обработку более результативной;
– имеет летнюю и зимнюю товарную форму.
Единственный производитель реагента Нефтенол К – химический завод «Петрохим» (г. Белгород.)
Предприятие также разрабатывает и изготавливает его модификации в соответствии с особыми требованиями Заказчика, к примеру, такие, как