СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК E21B43/12 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к микробиологическим способам разработки нефтяного месторождения.

Известны способы разработки нефтяного месторождения с помощью микроорганизмов. Сущность их заключается в том, что в пласт вводят бактерии и питание для их размножения и генерации продуктов, влияющих на подвижность пластовых жидкостей [1] Однако этот способ обладает тем недостатком, что при механическом переносе культур микроорганизмов, культивированных в лабораторных условиях, в экологически отличную среду нефтяного пласта происходит гибель большой части микроорганизмов из-за неприспособленности их к пластовым условиям.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ, включающий активацию пластовой микрофлоры циклической закачкой в пласт водного раствора питательных веществ [2] Недостатками способа являются малая эффективность и невозможность использования его в воде с высокой минерализацией.

В основу изобретения положена задача создания способа разработки нефтяного месторождения с высокоминерализованными водами, включающего активацию пластовой микрофлоры путем циклической закачки в пласт водного раствора питательных веществ с биостимулятором, причем в первый цикл закачки биостимулятор вводят в количестве 10^-10 10^-2 мг/мл, а в последующие в количестве 10^-8 10^-4 мг/мл.

В качестве биостимулятора используется дезоксирибонуклеаза (ДНКа-за) ферментный препарат, получаемый из поджелудочной железы крупного рогатого скота. Фермент представляет собой белый пушистый порошок, применяемый в медицинской практике в виде прозрачного бесцветного раствора. Также могут использоваться витамины, аминокислоты, эктоины являющиеся продуктами жизнедеятельности микроорганизмов.

В качестве питательных веществ использовали аэрированные растворы солей К₂НРО₄, Na₂HPO₄ и NH₄Cl совместно с сахаросодержащим продуктом. Введение биостимулятора наряду с питательными веществами способствует интенсификация роста и жизнедеятельности пластовой микрофлоры и позволяет использовать способ на месторождениях, содержащих высокоминерализованные воды. Лучшая эффективность способа достигается при введении биостимулятора порционно.

Сопоставительный анализ признаков изобретение с прототипом позволяет сделать вывод, что совокупность заявляемых признаков ранее не известна.

Из известного уровня науки и техники не обнаружено изобретений, имеющих признаки, входящие в отличительную часть формулы изобретения и которые бы приводили к достижению более высокого технического результата, чем заявляемое изобретение.

Для доказательства соответствия признаков изобретения критерию "промышленная применимость" приводит примеры изучения стимулирующего действия дезоксирибонуклеазы на нарастание микробных клеток и образование газообразных продуктов.

П р и м е р 1. В колбы с емкостью 1 л, в которую предварительно вводят по 1 л закачиваемой воды, содержащей пластовую микрофлору, извлеченную из призабойной зоны скважины Зай-Каратаевской площади Ромашкинского месторождения, добавляют соли КН₂РО₄, Na₂HPO₄ и NH₄Cl в концентрациях 0,1; 0,1; 0,3 г/л, а также в каждую колбу вносят водный раствор сахаросодержащего продукта и дополнительно вводят биостимулятор по разным схемам (в начале опыта и на протяжении его) и в разных концентрациях. В контрольную колбу биостимулятор не вносят.

Все колбы закрывают пробками и ставят в термостат при Т 30^оС. Периодически отбирают пробы жидкости из всех колб и производят их микробиологический анализ. Параллельно точно так же заготавливают такую же серию колб с той лишь разницей, что колбы закрывают пробками с отводом. Образующиеся в результате жизнедеятельности микроорганизмов газы через отвод поступают в сосуд, наполненный до краев подкисленным насыщенным раствором поваренной соли, который под давлением газов вытеснялся из сосуда и собирался в градуированный цилиндр. Объем раствора в цилиндре соответствовал объему образовавшегося газа. Работают водой с минерализацией 30 г/л.

Данные исследований приведены в табл.1.

Как видно из данных табл.1. ввод биостимулятора стимулирует жизнедеятельность пластовой микрофлоры, при этом, чем выше концентрация биостимулятора, тем этот эффект проявляется сильнее (опыты 1,4,5,6). Далее был проведен эксперимент по дополнительному вводу биостимулятора через 28 ч (опыты 2,3,7,8). Как видно, ввод биостимулятора через 28 ч после ввода первой порции еще более стимулирует процесс образования микробных клеток и газообразование пластовой микрофлорой.

П р и м е р 2. Определение влияния ввода биостимулятора на развитие пластовой микрофлоры в минерализованных водах. Для этого опыты ставят аналогично описанному выше, но используют пластовую воду с минерализацией 50, 70, 90, 100, 150 г/л. Режим введения биостимулятора: первоначально 10^-10 мг/мл, а через 28 ч еще 10^-4 мг/мл.

Количество образовавшихся микроорганизмов (денитрифицирующих бактерий (ДНБ) и углеводородокисляющих бактерий (УОБ)) в зависимости от минерализации воды приведены в табл.2.

Как видно из данных табл.2, добавка биостимулятора по предлагаемому изобретению способствует выживаемости пластовой микрофлоры в водах с высокой минерализацией, в то время как по известному способу минерализация свыше 50 мг/мл является токсичной для пластовой микрофлоры.

П р и м е р 3. Проводят исследования по определению зависимости изменения количества микробных клеток (углеводородокисляющих бактерий) от добавления биостимулятора ДНКазы на воде Ромашкинского месторождения от времени введения второй порции ДНКазы через 8,24,32 ч в различных концентрациях. Исследования проводят в аэробных условиях в течение 10 сут.

Результаты приведены в табл.3.

Как видно из данных табл.3, время введения второй порции биостимулятора не влияет на количество образующихся микробных клеток.

Эффективность способа проверяют по результатам вытеснения нефти путем закачки реагентов по известному и заявляемому способам в лабораторных условиях. При этом в качестве микроорганизмов используют пластовую ассоциацию микроорганизмов, извлеченную из призабойной зоны Зай-Каратаевской площади Ромашкинского месторождения. В качестве пластовых компонентов использовали нефть, воду с минерализацией 30-150 г/л и керновый материал, извлеченные из призабойной зоны той же скважины.

Опыты проводят на моделях пласта, представляющих собой систему двух элементов, в качестве которых служат металлические трубки диаметром 2 см, длиной 170 см, заполненные кварцевым песком. Один из элементов имеет проницаемость в 10 раз больше, чем другой, что достигается подбором соответствующих фpакций песка. Пористую среду каждого элемента в отдельности насыщают нефтью, затем элементы соединяют в модель так, чтобы она имела один общий вход, развивающийся к каждому элементу и отдельные выходы из каждого элемента (ОСТ 39-195-86).

Данные по нефтевытеснению приведены в табл.4.

П р и м е р 4. Вытеснение нефти по известному способу проводят путем закачки питательного раствора, представляющего водный раствор солей К₂НРО₄, Na₂HPO₄, NH₄Cl с мелассой. Предварительно до внесения отоpочек солей была введена пластовая микрофлора, способная осуществить микробиологический процесс. После закачки растворов производят выдержку моделей при температуре 30^оС в течение 7 сут. Далее модели подключают к закачке воды в течение 20-24 ч. Дополнительный прирост нефти составляет 6,2%
П р и м е р 5. Аналогичные исследования проводят с вводом в водный раствор питательных веществ биостимулятора в первый цикл в количестве 10^-10 мг/мл, во второй цикл 10^-4 мг/мл. Дополнительный прирост составляет 8,3% В опытах 3-6 представлены данные по исследованию эффективности способа с различным содержанием биостимулятора.

Преимущества предлагаемого способа:
позволяет повысить прирост коэффициента нефтеотдачи на 7,1-9,2%
микробиологические методы являются экологически чистыми, так как образуемые в пласте продукты безвредные и биоразлагаемые;
предлагаемый способ является дешевым и доступным, так как не требует закачки в пласт специально подготовленной микрофлоры, а использует существующую в пласте микрофлору;
используется на сильнообводненных месторождениях, где применение других физико-химических технологий экономически не выгодно.

Использование: микробиологические способы разработки нефтяного местораждения. Сущность изобретения: активизация пластовой микрофлоры путем циклической закачки в пласт водного раствора питательных веществ с биостимулятором. В первый цикл закачки вводят биостимулятор в количестве 10^-10-10^-2 а в последующих 10^-8-10^-4. 1 з. п. ф-лы.

1. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ, включающий активацию пластовой микрофлоры путем циклической закачки в пласт водного раствора питательных веществ, отличающийся тем, что в водный раствор питательных веществ вводят биостимулятор, причем в первом цикле количество биостимулятора составляет 10^-10 10^-2 мг/мл, а в последующих - 10^-8 10^-4 мг/мл. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве биостимулятора используют панкреотическую дезоксирибонуклеазу.