СОСТАВ ДЛЯ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПЛАСТА Российский патент 1995 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к составам для увеличения нефтеотдачи пластов, находящихся на поздней стадии разработки заводнением.

Известен состав для обработки нефтяного пласта, в котором в качестве микроорганизмов используют бактерии метантенков, а в качестве питательного вещества активный ил аэротенков при определенном соотношении компонентов.

Недостатком известного способа является сложность приготовления и использования состава, т. к. бактерии метантенков являются анаэробами и требуют строго анаэробных условий для их развития: отсутствие кислорода, наличие низких значений окислительно-восстановительного потенциала и высокой (54-60^оС) стабильной температуры, а также щелочной среды и использование в этих условиях активного ила, являющегося комплексом аэробных бактерий, делает состав очень чувствительным к пластовым условиям.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ микробиологической обработки нефтяного пласта, заключающийся в закачке в скважины биологически активного субстрата биохимического комбината по производству белково-витаминных (БВК) концентратов [1] Существенным недостатком известного состава является малая эффективность за счет низкой биохимической активности состава.

Целью изобретения является повышение эффективности состава.

Достигается это тем, что в качестве биологически активного субстрата состав содержит избыточный активный ил после вторичных отстойников БОС химических производств, а в качестве питательного вещества надосадочную жидкость (н. ж. ) сырых осадков после первичных отстойников того же производства при следующем соотношении компонентов, мас.ч. избыточный активный ил: н.ж. сырых осадков, как 1:(0,2-0,5).

Микрофлора избыточного активного ила после вторичных отстойников БОС представлена почти всеми родами и видами бактерий и другими микроорганизмами, состав которого определяется составом сточных вод, который в свою очередь регламентируется "Технологическим регламентом БОС".

В табл. 1 приведены общие характеристики образца избыточного активного ила, определенные в лабораторных условиях.

Из данных табл.1 видно, что действительно состав очень богат различными органическими и минеральными веществами и большим количеством микроорганизмов аэробно-анаэробного, т.е. смешанного характера (сплошной рост).

В табл.2 и 3 приводятся данные по химическому составу сухого остатка ила и надосадочной жидкости.

Из данных табл. 2 и 3 видно, что хотя в сухом остатке и в надосадочной жидкости имеются различные биогенные минеральные элементы, однако их недостаточно для поддержания работоспособности ила в длительное время без добавления других питательных веществ.

Одним из таких высококонцентрированных питательных веществ, содержащих различные классы органических и неорганических веществ, в т.ч. углеводы, жироподобные и белковые вещества, а также лигнино-гумусовый комплекс, являются так называемые сырые осадки, которые образуются в первичных отстойниках механических очистных сооружений, куда поступают все сточные воды, в т.ч. хозяйственно-бытовые и промышленные.

Сырые осадки и надосадочная жидкость сырых осадков после первичных отстойников характеризуются данными, приведенными в табл.4.

Как видно из данных табл.4, сырые осадки и надосадочная жидкость превосходят избыточный активный ил по ХПК на целый порядок, т.е. являются высококонцентрированными питательными веществами.

Углеводы в осадке представлены полисахарами, геми- и альфа-целлюлозой.

При взаимодействии избыточного активного ила с надостаточной жидкостью сырых осадков происходят интенсивно окислительно-восстановительные, деструктивные процессы. Органические вещества, содержащие углеводы, распадаются с образованием жирных кислот, которые в свою очередь, разлагаясь, будут выделять метан, углекислоту, водород, спирты, окись углерода и воду.

В табл.5 приведены данные смеси ила и н.ж. сырых осадков 1:0,5.

Как видно из данных табл.5, смесь ила и н.ж. сырых осадков намного богаче содержанием органических (см. ХПК) и минеральных веществ по сравнению с избыточным активным илом. Имеющиеся в составе смеси комплексы аэробно-анаэробных бактерий будут способствовать ускорению распада органических веществ с образованием жирных кислот, спиртов, водорода, углекислоты, аммиака, аминокислот, метана и т. д. которые в свою очередь будут способствовать увеличению вытеснения нефти из пласта.

Об этом говорят и проведенные эксперименты по исследованию избыточного активного ила и смеси на газообразование. В аппараты Зонгена заливают параллельно водные растворы избыточного активного ила, растворы смесей ила и н.ж. сырых осадков в определенных соотношениях и водные растворы биологически активного субстрата. Колбы плотно закрывают резиновой пробкой, через которую пропускают П-изогнутые стеклянные трубки, которые своим нижним концом достигают придойной части колбы. Другой конец трубы соединен с градуированным приемником, в котором собирается жидкость, вытесняемая из колбы под давлением вновь образованной газовой фазы, скапливающейся непосредственно под резиновой пробкой. Колбы с заметными реагентами (без пузырьков воздуха) ставят в термостат и выдерживают там при 26-32^оС (температура подземного пласта в большей части 24-34^оС). Затем за определенное время замеряют количество вытесненной жидкости в приемнике за счет образовавшихся в процессе жизнедеятельности микроорганизмов газов.

П р и м е р. В один аппарат Зонгена заливают 0,5%-ной концентрации водный раствор избыточного активного ила, а в другие смеси избыточного активного ила той же концентрации и н.ж. сырых осадков в соотношении 1:0,2; 1: 0,3; 1:0,5; 1:1 и 0,5-ный раствор биологически активного субстрата ББХК.

За 15 сут в приемники поступили:
в первый 52 мл вытесненной жидкости ила, а в другие от 224,3 до 303,0 мл, в последний (соотношение ила и н.ж. сырых осадков 1:1) 99,8 мл жидкости, в приемник по прототипу 124,5 мл жидкости.

Результаты экспериментов приведены в табл.6.

Из данных табл.6 видно, что добавление небольшого количества н.ж. сырых осадков в избыточной активный ил вызывает повышение биохимической активности его. Эти результаты подтверждаются и данными по определению ХПК. Как видно из данных табл. 6, процент разложения ила за 15 сут. не велик и составляет 27,3% а биологически активного субстрата всего 7,9% поскольку в составе ила содержится недостаточное количество органических питательных веществ и деструктивные процессы по этой причине затормаживаются, и добавление же небольших количеств н.ж. сырых осадков позволяет выйти илу из этого состояния. Однако большие концентрации сырых осадков (1:1) также вредны, поскольку высокие дозы вызывают шоковое состояние у микрофлоры ила и в таком состоянии микроорганизмы ила могут пребывать в течение длительного периода.

Таким образом, предлагаемый способ более эффективен в соотношении ил и н.ж. сырых осадков как 1:(0,2-0,5).

В опытно-промысловых условиях предлагаемый состав готовят следующим образом. Избыточный активный ил после вторичных отстойников БОС с помощью центробежного насоса или ЦА-320 (цементировочный агрегат) забирается в автоцистерну в объеме 9 м³, затем в автоцистерну добавляется 284,5 м³ н.ж. сырых осадков и состав транспортируется на нефтяное месторождение. Закачку проводят в нагнетательную скважину разрабатываемого заводнением месторождения без какого-либо переоборудования скважины.

Предлагаемый состав по сравнению с прототипом более эффективен для вытеснения нефти из пласта в связи с повышением биохимической активности избыточного активного ила после вторичных отстойников БОС за счет добавления богатых органическими и минеральными соединениями н.ж. сырых осадков после первичных отстойников. Биохимическая активность состава в свою очередь определяется тем, что микроорганизмы избыточного активного ила адаптированы к потреблению сырых осадков (для них это родная среда), поскольку н.ж. сырых осадков подаются в аэротенки, где идут процессы биохимочистки и где за счет потребления их формируется избыток активного ила.

Состав для вытеснения нефти из пласта содержит, мас. ч. избыточный активный ил после вторичных отстойников биологической очистки стоков; химических производств 1; насадочная жидкостьсырых осадков после первичных отстойников биологической очистки стоков химических производств 0,2-0,5. Состав обладает высокими нефтевытесняющими свойствами. 6 табл.

СОСТАВ ДЛЯ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПЛАСТА, содержащий биологически активный субстрат, отличающийся тем, что состав дополнительно содержит надосадочную жидкость сырых осадков после первичных отстойников биологической очистки химических производств, а в качестве биологически активного субстрата - избыточный активный ил после вторичных отстойников биологической очистки стоков химических производств при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Избыточный активный ил после вторичных отстойников биологической очистки стоков химических производств 1,0
Надосадочная жидкость сырых осадков после первичных отстойников биологической очистки стоков химических производств 0,2 0,5