СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ Российский патент 1995 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к способам разработки нефтяных залежей.

Известен способ разработки нефтяной залежи путем закачки чередующихся оторочек растворителя и сухого газа. Недостатком этого способа является быстрый прорыв газа в неоднородном пласте.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки нефтяной залежи, включающий циклическую закачку в пласт через нагнетательную скважину оторочек воды с добавлением пенообразующего вещества и оторочек газа, отбор нефти через добывающую скважину. В качестве пенообразующего вещества используют водорастворимое поверхностноактивное вещество.

Недостатком этого способа является низкий коэффициент нефтеотдачи пласта.

Целью изобретения является повышение нефтеотдачи пласта.

Цель достигается тем, что в способе разработки нефтяной залежи, включающем циклическую закачку в пласт через нагнетательную скважину оторочек воды с добавлением пенообразующего вещества и оторочек газа, отбор нефти через добывающую скважину, в качестве пенообразующего вещества используют биополимер, продуцируемый бактериями Pseudomonas Putida 110.

В способе закачку через нагнетательную скважину оторочек воды с добавлением биополимера, продуцируемого бактериями Pseudomonas Putida 110, можно производить в каждом цикле.

Оторочки воды с биополимером, продуцируемым бактериями Pseudomonas Putida 110, дополнительно содержат питательный раствор с суспензией живых бактерий Pseudomonas Putida 110 с концентрацией 1х10⁷-5х10⁷ клеток/мл; причем питательный раствор содержит следующие компоненты, г/л: K₂HPO₄ 4,3 KH₂PO₄ 3,4 (NH₄)₂SO₄ 4,0 MgSO₄ ˙ 7H₂O 0,5 CaCO₃ 0,3 NaCl 5,0 KCl 0,2 Меласса 20,0 Вода Остальное рН раствора 7,0-7,2
Добавление биополимера, продуцируемого бактериями Pseudomonas Putida 110, в оторочку воды производят только в первом цикле.

Добавление биополимера, продуцируемого бактериями Pseudomonas Putida 110 и питательного раствора с суспензией живых бактерий, в оторочку воды производят только в первом цикле.

Добавление биополимера, продуцируемого бактериями Pseudomonas Putida 110, в оторочку воды производят в первом цикле, а добавление питательного раствора с суспензией бактерией Pseudomonas Putida 110, в оторочку воды производят во втором цикле.

В качестве пенообразующего вещества используют биополимер, продуцируемый бактериями Pseudomonas Putida 110.

Получение биополимера при помощи культивирования бактерий Pseudomonas Putida 110 осуществляют следующим образом.

Штамм Pseudomonas Putida 110 депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов под номером ВКПН 6641.

Для получения культуральной жидкости, из которой затем получают биополимер, бактерии Pseudomonas Putida 110 выращиваются в жидкой среде следующего состава, г/л: К₂НРО₄ 4,3; КН₂РО₄ 3,4; (NH₄)₂SO₄ 4; MgSO₄ ˙ 7 H₂O 0,5; CaCO₃ 0,3; NaCl 5; KCl 0,2, меласса 20, вода водопроводная до литра; рН от 7,0 до 7,2. Культуру выращивают в следующих условиях: температура 29^о; давление в аппарате 0,03 МПа; количество подаваемого воздуха в аппарат 0,5 объема воздуха на 1 объем среды в одну минуту, а после 12 ч роста 1 объем на 1 объем в минуту. Продолжительность выращивания 16 ч, конечный рН 4,5-5,0.

Полимер может быть осажден из культуральной жидкости четырехкратным объемом этанола (признак полисахарида). Полимер лучше растворим в масле, чем в воде и может быть экстрагирован из культуральной жидкости маслом и другими органическими растворителями. При этом происходит значительное увеличение вязкости масла и усиление окклюзии в нем пузырьков газа. Культуральная жидкость обладает также поверхностной и эмульгирующей активностью.

Состав питательного раствора, используемого для закачки в пласт живых суспензий бактерии Pseudomonas Putida 110, г/л: К₂НРО₄ 4,3; КН₂РО₄ 3,4; (NH₄)₂SO₄ 4; MgSO₄ ˙ 7H₂O 0,5; CaCO₃ 0,3; NaCl 5; KCl 0,2; меласса 20; вода остальное; рН от 7,0 до 7,2.

Технический результат достигается при любых концентрациях биополимера в водных оторочках.

Примеры конкретной реализации способа.

Эксперименты проводились на линейной модели насыпной пористой среды длиной 50 см, диаметром 3,5 см, проницаемостью 1 дарси. В качестве модели нефти использовалось трансформаторное масло.

П р и м е р 1. Вытеснение трансформаторного масла осуществлялось чередующимися оторочками воды с добавлением нефтеводорастворимого биополимера, приготовленного микробиологическим способом на основе продуцента полимера штамма бактерий Pseudomonas Putida 110. Концентрация биополимера в воде составляла 6 г/л. Объем каждой оторочки воды составлял 0,1 от порового объема. Объем каждой оторочки сжатого газа составлял 0,05 от порового объема. Вытеснение осуществлялось при давлении 1,4 МПа и температуре 20^оС.

В результате эксперимента были получены следующие данные:
Допрорывный коэффициент нефтевытеснения 0,46
Коэффициент нефтевытес-
нения при прокачке 3-х по-
роговых объемов (20 ото-
рочек воды с биополиме- ром и 20 оторочек газа) 0,65
П р и м е р 2. Вытеснение трансформаторного масла осуществлялось чередующимися водными оторочками, содержащими нефтеводорастворимый биополимер, приготовленный на основе продуцента полимера штамма бактерий Pseudomonas Putida 110 с концентрацией 6 г/л и питательный раствор с суспензией штамма бактерий Pseudomonas Putida 110 с концентрацией 1 ˙ 10⁷ клеток/мл. Объем каждой оторочки водного раствора составлял 0,1 порового объема. Объем каждой оторочки сжатого газа составлял 0,05 порового объема. Даавление и температура те же, что и в примере 1.

Результаты эксперимента:
Допрорывный коэффициент нефтевытеснения 0,46
Коэффициент нефтевытес-
нения при прокачке 3-х по-
роговых объемов (20 ото-
рочек воды с добавкой
биополимера и питательно- го раствора и 20 оторочек газа) 0,66
П р и м е р 3. Аналогичен примеру 2, но питательный раствор с суспензией штамма бактерий Pseudomonas Putida 110 брали с концентрацией 3 ˙ 10⁷ клеток/мл.

Результаты эксперимента:
Допрорывный коэффициент нефтевытеснения 0,46
Коэффициент нефтевытес-
нения при прокачке 3-х по-
ровых объемов (20 оторочек
воды с добавкой биополи-
мера и питательного раство- ра и 20 оторочек газа) 0,67
П р и м е р 4. Аналогичен примеру 2, но питательный раствор с суспензией штамма бактерий Pseudomonas Putida 110 брали с концентрацией 5 ˙ 10⁷ клеток/мл.

Результаты эксперимента:
Допрорывный коэффициент нефтевытеснения 0,46
Коэффициент нефтевытес-
нения при прокачке 3-х по-
ровых объемов (20 ото-
рочек воды с добавкой био-
полимера и питательного раствора и 20 оторочек газа) 0,68
П р и м е р 5. Вытеснение трансформаторного масла осуществлялось оторочкой воды с добавкой нефтеводорастворимого биополимера, приготовленного микробиологическим способом на основе продуцента полимера штамма бактерий Pseudomonas Putida 110. Концентрация биополимера в воде составляла 6 г/л.

Объем оторочки составлял 0,1 порового объема модели. Затем в модель закачивали чередующиеся оторочки азота (0,05 порового объема) и воды (0,1 порового объема). Вытеснение трансформаторного масла осуществлялось при давлении 1,4 МПа, температуре 20^оС.

В результате эксперимента были получены следующие данные:
Допрорывный коэффициент нефтевытеснения 0,45
Коэффициент нефтевытес-
нения при прокачке 3-х по-
ровых объемов (20 оторочек газа и 20 оторочек воды) 0,62
П р и м е р 6. Вытеснение трансформаторного масла осуществлялось оторочкой воды, содержащей нефтерастворимый биополимер, приготовленный на основе продуцента полимера штамма бактерий Pseudomonas Putida 110 концентрации 6 г/л и питательный раствор с суспензией штамма бактерий Pseudomonas Putida 110 с концентрацией 2 ˙ 10⁷ клеток/мл. Объем оторочки составлял 0,1 порового объема модели. Затем закачивались чередующиеся оторочки азота (0,05 порового объема) и воды (0,1 порового объема). Давление вытеснения составляло 1,4 МПа, температура 20^оС.

Результаты эксперимента:
Допрорывный коэффициент нефтевытеснения 0,45
Коэффициент нефтевытес-
нения при прокачке 3-х по-
ровых объемов (20 оторо- чек газа и 20 оторочек воды) 0,63
П р и м е р 7. Вытеснение трансформаторного масла осуществлялось следующим образом. В первую оторочку воды, объемом 0,1 порового объема, добавляли биополимер, приготовленный на основе продуцента полимера штамма бактерий Pseudomonas Putida 110 с концентрацией 6 г/л. Затем закачивали оторочку азота (0,05 порового объема). После этого закачивали вторую оторочку воды, в которую добавляли питательный раствор с суспензией штамма бактерий Pseudomonas Putida 110 с концентрацией 5 ˙ 10⁷ клеток/мл. Затем опять закачивали азот. Далее осуществляли закачку чередующихся оторочек воды (0,1 порового объема) и азота (0,05 порового объема).

Результаты эксперимента:
Допрорывный коэффициент нефтевытеснения 0,45
Коэффициент нефтевытес-
нения при прокачке 2-х по- ровых объемов 0,64
П р и м е р 8. Согласно прототипу вытеснение трансформаторного масла осуществлялось чередующимися оторочками воды с добавкой водорастворимого ПАВ (сульфанол с концентрацией 0,5%)1 и азота. Объем каждой оторочки воды с добавкой сульфанола составлял 0,1 порового объема модели, азота 0,05 порового объема. Давление вытеснения составляло 1,4 МПа, температура 20^оС.

Результаты эксперимента:
Допрорывный коэффициент нефтевытеснения 0,25
Коэффициент нефтевытес-
нения при прокачке 3-х по-
ровых объемов (20 оторочек газа и 20 оторочек воды) 0,43
Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом является повышение нефтеотдачи пласта. Согласно результатам экспериментов допрорывный коэффициент нефтевытеснения увеличился в 1,7-1,8 раза, а коэффициент нефтевытеснения при прокачке 3-х поровых объемов (20 оторочек газа и 20 оторочек воды) в 1,4 раза.

Способ разработки нефтяной залежи, включает циклическую закачку в пласт через нагнетательную скважину оторочек воды с добавлением пенообразующего вещества и оторочек газа, отбор нефти через добывающую скважину, при этом в качестве пенообразующего вещества используют биополимер, продуцируемый бактериями Pseudomonas Putida 110. Через нагнетательную скважину оторочек воды с добавлением биополимера, продуцируемого бактериями Pseudomonas Putida 110 закачивают в каждом цикле. Оторочка воды с биополимером, продуцируемым бактериями Pseudomonas Putida 110 дополнительно содержит питательный раствор с суспензией живых бактерий Pseudomonas Putida 110 с концентрацией 1×10⁷-5×10⁷ клеток/мл, причем питательный раствор содержит следующие компоненты, г/л: K₂HPO₄ 4,3; KH₂PO₄ 3,4; (NH₄)₂SO₄ 4,0 MgSO₄ 7H₂O - 0,5; CaCO₃ 0,3; NaCl -5,0; KCl-0,2; меласса 20,0 вода остальное; рН раствора 7,0 7,2. Через нагнетательную скважину оторочек воды с добавлением биополимера, продуцируемого бактериями Pseudomonas Putida 110 закачивают только в первом цикле. Закачку через нагнетательную скважину оторочки воды с добавлением биополимера, продуцируемого бактериями Pseudomonas Putida 110 и питательного раствора с суспензией живых бактерий закачивают только в первом цикле. Закачку через нагнетательную скважину оторочки воды с добавлением биополимера, продуцируемого бактериями pseudomonas Putida 110 производят в первом цикле, а закачку оторочки воды с добавлением питательного раствора с суспензией бактерий Pseudomonas Putida 110 производят во втором цикле. 5 з.п. ф-лы.

1. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ, включающий циклическую закачку в пласт через нагнетательную скважину оторочек воды с добавлением пенообразующего вещества и оторочек газа, отбор нефти через добывающую скважину, отличающийся тем, что в качестве пенообразующего вещества используют биополимер, продуцируемый бактериями Pgeudomonas Putida 110. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что закачку через нагнетательную скважину оторочек воды с добавлением биополимера, продуцируемого бактериями Pseudomonas Putida 110 производят в каждом цикле. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оторочка воды с биополимером, продуциреумым бактериями Pseudomonas Putida 110 дополнительно содержит питательный раствор с суспензией живых бактерий Pseudomonas Putida 110 с концентрацией 1 · 10⁷ 5 · 10⁷ клеток/мл, причем питательный раствор содержит следующие компоненты, г/л: K₂HPO₄ 4,3; KH₂PO₄ 3,4; (NH₄)₂SO₄ 4,0; MgSO₄ · 7H₂O 0,5; CaCO₃ 0,3; NaCI 5,0; KCI 0,2; меласса 20,0; вода остальное; pH раствора 7,0 7,2. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что закачку через нагнетательную скважину оторочек воды с добавлением биополимера, продуцируемого бактериями Pseudomonas Putida 110 производят только в первом цикле. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что закачку через нагнетательную скважину оторочки воды с добавлением биополимера, продуцируемого бактериями Pseudomonas Putida 110 и питательного раствора с суспензией живых бактерий производят только в первом цикле. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что закачку через нагнетательную скважину оторочки воды с добавлением биополимера, продуцируемого бактериями Pseudomonas Putida 110 производят в первом цикле, а закачку оторочки воды с добавлением питательного раствора с суспензией бактерий Pseudomonas Putida 110 производят во втором цикле.