Особенности свойств сульфаминовой кислоты, повышающие эффективность кислотных обработок

UDK: 622.276.63
DOI: 10.24887/0028-2448-2021-1-44-47
Ключевые слова: кислотная обработка, сухокислотный состав, сульфаминовая кислота, аминосульфоновая кислота, фторид аммония, бифторид аммония, поверхностно-активные вещества (ПАВ), нефтекислотная эмульсия, кислотная коррозия
Авт.: М.А. Силин (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), д.х.н., Л.А. Магадова (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), д.т.н., Л.Ф. Давлетшина (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), к.т.н., З.Р. Давлетов (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), к.т.н., К.А. Потешкина (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), к.т.н.

В статье представлен обзор многолетних исследований, которые проводились в РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина в области кислотных обработок добывающих и нагнетательных скважин с применением сухокислотных составов на основе сульфаминовой кислоты. Сульфаминовая кислота образуется при взаимодействии карбамида и олеума при температуре 60-70 оС и выпускается в виде кристаллов, которые не поглощают влагу. Особенности поведения кислоты во многом обусловлены образованием цвиттер-ионов в воде, которые в частности способствуют увеличению активности синтетических ПАВ. Сульфаминовая кислота обладает рядом преимуществ по сравнению с соляной кислотой, таких как более низкая скорость реакции с карбонатной породой, меньшая агрессивностью по отношению к металлическим поверхностям промыслового оборудования. По сравнению с применением соляной кислоты ри использовании сульфаминовой кислоты образуются менее вязкие нефтекислотные эмульсии, которые не формируют отложений шлама. Закачка растворов сульфаминовой кислоты в нефтенасыщенную пористую среду при термобарических условиях пласта приводит к более высокой фазовой проницаемости по вытесняющему флюиду, чем в случае соляной кислоты. На основании полученных закономерностей взаимодействия сульфаминовой кислоты с породой, пластовыми флюидами и кольматантами призабойной зоны пласта разработаны сухокислотные составы для обработки скважин, эксплуатирующих низкотемпературные истощенные пласты. Эффективность многостадийных технологий применения разработанных кислотных составов подтверждена по результатам обработок. Ранее проведенные исследования показали, что сульфаминовая кислота склонна к гидролизу при температуре более 60 °С, однако разработанные технологии позволяют применять кислотные составы при более высоких температурах.

Список литературы

1. Максин В.И., Стандритчук О.З. Кинетика и механизм гидролиза сульфаминовой кислоты // Журнал физической химии. – 1995. – Т. 69. – № 6. – С. 974–979.

2. Амерханова Ш.К., Шляпов Р.М., Уали А.С. Особенности процессов протолиза сульфаминовой кислоты в водно-органических растворителях // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. – 2014. – № 3. – С. 5–8.

3. Амиян В.А., Уголев В.С. Физико-химические методы увеличения производительности скважин. – М.: Недра, 1970. – 280 с.

4. Разработка термостабильного сухокислотного состава на основе сульфаминовой кислоты / Л.А. Магадова, В.А. Цыганков, М.Д. Пахомов, Т.И. Юнусов // Тр. Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина. – 2019. – № 4 (297). – С. 186–198.

5. Пат. 2101482 РФ, МПК Е 21 В 43/27. Кислотный состав для обработки терригенных коллекторов / Р.С. Магадов, М.А. Силин, Е.Г. Гаевой, М.И. Рудь, Л.А. Магадова, Г. Чекалина, С.В. Максимова, Ю.А. Поддубный, Ф.Х. Галеев, А.Г. Дябин, В.А. Кан, А.Я. Соркин. – № 96103096/03; заявл. 16.02.96; опубл. 10.01.98.

6. Исследование растворения породы терригенных пластов во фторсодержащих кислотных составах / Л.А. Магадова, Л.Ф. Давлетшина, М.Д. Пахомов, З.Р. Давлетов // Территория «НЕФТЕГАЗ». – 2015. – № 12. – С. 94–100.

7. Аспекты взаимодействия ПАВ-кислотных составов на межфазной границе с углеводородами / М.А. Силин, Л.А. Магадова, Л.И. Толстых [и др.] // Журнал прикладной химии. – 2019. – Т. 92. – № S13. – С. 1732–1741.

8. Исследование особенностей взаимодействия нефти и кислотных систем в условиях пористой среды / Л.А. Магадова, Л.Ф. Давлетшина, В.Б. Губанов [и др.] // Тр. Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина. – 2017. – № 4 (289). – С. 132–142.

9. Исследование межфазного натяжения на границе между углеводородной фазой и кислотными составами на основе сульфаминовой кислоты и поверхностно-активных веществ / Л.Ф. Давлетшина, Л.И. Толстых, З.Р. Давлетов, В.Д. Власова // Территория Нефтегаз. – 2017. – № 9. – С. 20–26.

10. Распределение парафиновых углеводородов и асфальтенов в кислотной водонефтяной эмульсии / Ю.М. Ганеева, Е.Е. Барская, Е.С. Охотникова [и др.] // Нефтехимия. – 2018. – Т. 58. – № 6. – С. 742–750.

11. Особенности межфазных явлений на границе углеводородных систем с кислотами / М.А. Силин, Л.А. Магадова, Л.Ф. Давлетшина [и др.] // Химия и технология топлив и масел. – 2020. – № 2. – С. 25–30.

12. Амиян В.А., Уголев В.С., Кузнецов Г.Н. Результаты исследования коррозии металла в растворах сульфаминовой кислоты // Нефтяное хозяйство. – 1969. – № 10. – С. 62–65.

13. Изучение работы современных ингибиторов в кислотных системах / М.А. Силин, Л.А. Магадова, Л.Ф. Давлетшина [и др.] // Практика противокоррозионной защиты. – 2016. – № 4 (82). – С. 22–30.

14. Проблема исследования коррозии гибких труб, возникающая при кислотных обработках / Л.А. Магадова, Л.Ф. Давлетшина, О.Ю. Ефанова, К.А. Потешкина // Технологии нефти и газа. – 2012. – № 2. – С. 12–15.

15. Стимуляция терригенных коллекторов по межтрубному пространству добывающих скважин / М.А. Силин, Л.А. Магадова, Л.Ф. Давлетшина, О.Ю. Ефанова // Нефтепромысловое дело. – 2012. – № 7. – С. 27–30. 

16. Кислотная обработка нагнетательных скважин. Старые проблемы – новые решения / Л.Ф. Давлетшина, Л.А. Магадова, М.А. Силин [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2009. – № 3. – С. 38–41.

17. Комплексный подход к созданию технологии обработки призабойной зоны нагнетательных скважин и оценка ее эффективности / Л.Ф. Давлетшина, И.А. Гуськова, Л.И. Гарипова, А.С. Ахметшина // Нефтяное хозяйство. – 2020. – № 7. – С. 40–42.



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.