СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ Российский патент 1996 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи обводненных терригенных и карбонатных коллекторов и регулирования их проницаемости.

Известны способы вытеснения нефти из пласта, включающие применение щелочных реагентов (обычно гидрооксида или карбоната натрия [1]
Недостатком известных технических решений является низкая эффективность метода.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является техническое решение, включающее закачку оторочки щелочи с последующей продавкой ее водой [2]
Недостатком его является низкая эффективность вытеснения нефти в условиях высокой неоднородности из терригенных и карбонатных коллекторов.

Целью заявляемого технического решения является повышение эффективности применения щелочного заводнения.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем закачку оторочки раствора щелочного реагента (гидрооксида натрия или карбоната натрия), в качестве щелочного реагента используется отработанная щелочь мокрых процессов газоочистки с последующей продавкой пресной водой. Для месторождений с минерализованной закачиваемой водой применяется предоторочка пресной воды.

Применяемые отработанные щелочи являются средне- и крупнотоннажными вторичными материальными ресурсами нефтехимических производств. Они должны содержать 6-25 вес. щелочных компонентов (гидрооксида натрия и (или) карбоната натрия) и рН > 10.

Отработанная щелочь способна менять смачиваемость поверхности коллектора, что способствует повышению степени вытеснения нефти. Взаимодействие отработанной щелочи с кислыми компонентами нефти приводит к образованию ПАВ снижающих межфазное натяжение на границе нефть-вода. Кроме того, реакция отработанной щелочи с ионами магния и кальция содержащимися в закачиваемых и пластовых водах приводит к образованию осадков, снижающих водопроницаемость промытых зон и пропластов. Последнее способствует выравниванию фронта заводнения и вовлечению в разработку более низкопроницаемых зон и участков пласта, снижению непроизводительной закачки воды.

Способ может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений.

Эффективность способа определяют экспериментально в лабораторных условиях по известным методикам. Результаты исследований приведены в таблицах.

Пример 1.

Важной характеристикой нефтевытесняющего агента является межфазное натяжение на границе нефть/вода. Измерение равновесного межфазного натяжения проводили следующим образом. Равные объемы дегазированной падунской нефти и щелочного раствора встряхивали в течение 60 минут для достижения равновесия. После отстоя нефтяную и водную фазы разделяли. Затем измеряли межфазное натяжение между полученными нефтяной и водной фазой с помощью сталагмометра (σ 0,2мН/м)) или спинингдрогптензиметра (σ 0,2мН/м).). Результаты эксперимента приведены в табл. 3. Характеристика отработанной щелочи и нефти приведены в табл. 2 и 1. Как видно из данных таблицы 3 отработанная щелочь N 3 позволяет снизить межфазное натяжение на границе нефть/вода с 14,8 мН/м до 0,14 мН/м, что будет способствовать вытеснению нефти из пласта. Разбавление щелочи водой повышает межфазное натяжение на границе падунская нефть/вода.

Пример 2.

Нефтевытесняющее действие отработанных щелочей в условиях терригенного коллектора проверяли на составных линейных моделях пласта Уршакского месторождения. Для этого в цилиндрических образцах керна месторождения (предварительно экстрагированных спирто-бензольной смесью) методом капиллярной вытяжки создавали связанную воду и насыщали керосином. Затем керны укладывали в горизонтальный кернодержатель и в ходе фильтрации замещали керосин моделью нефти. После чего нефть вытесняли закачиваемой водой и закачивали оторочки отработанной щелочи, чередуемые закачками воды. До и после оторочек щелочи в модель закачивали оторочки пресной воды. Эксперименты проводили при 42-44^oС, при постоянной скорости фильтрации 1 м/сутки. Результаты эксперимента приведены в табл. 4, характеристика флюидов в табл. 1, отработанных щелочей в табл. 2.

При довытеснении нефти оторочками отработанных щелочей N 1 и N 2, в 0,3 п. о. увеличение коэффициента нефтевытеснения (β) составляло 5,1 7,7% (Опыты 1 и 2, табл. 4), а сплошная закачка данных щелочных реагентов повышала β на 7,6-11,7%
Характеристика нефтей и вод, используемых при испытании способа.

Пример 3.

Нефтевытесняющее действие отработанной щелочи в условиях карбонатного коллектора проверяли на насыпной линейной модели пласта Падунского месторождения. Корпус модели пласта набивали дезинтегрированным, экстрагированным спирто-бензольной смесью карбонатным керном Падунского месторождения. Модель пласта насыщали пластовой водой и изовязкостной моделью нефти, характеристика которых приведена в табл. 1. Эксперимент проводили при температуре 20-22^oС, вытеснение проводили при постоянной скорости фильтрации 1,1 м/сутки из горизонтально расположенной модели.

Довытеснение нефти оторочкой отработанной щелочи N 3 в 0,3 п. о. приводит к увеличению коэффициента нефтевытеснения на 5,6 а сплошная закачка отработанной щелочи N 3 увеличивает на 12,6 (Опыт 3 в табл. 4). Закачка отработанной щелочи не сопровождается заметным изменением фильтрационного сопротивления модели пласта по воде, что благоприятствует применению отработанных щелочей в низкопроницаемых карбонатных коллекторах.

Пример 4.

Эксперимент проводили аналогично описанному в примере 3.

Введение в состав отработанной щелочи N 3 АПАВ (алкилбензолсульфоната натрия) приводит к снижению нефтевытесняющей способности отработанной щелочи в 2,4-2,5 раза. (Опыт N 3 и 4 в табл. 4). При закачке 0,3 п.о. наблюдается снижение Db с 5,6 до 2,2% а при сплошной закачке Db уменьшается с 12,6 до 5,3%
Пример 5.

Отработанные щелочи при смешении с минерализованными водами в пласте способны образовывать осадки по следующим реакциям:

В неоднородных пластах образование осадков снижает проницаемость промытых высоководопроницаемых зон и пропластков, что приводит к выравниванию фронта заводнения, роста коэффициента охвата пласта заводнением, уменьшению непроизводительной закачки воды и обводненности продукции. Осадкообразующее действие отработанных щелочей определяли по отношению объема осадка (V_oc) к общему объему смеси щелочи (V_щ) и сточной воды (V_в):
,
где α объемная доля осадка.

Измерение проводили следующим образом. Выбранные объемы щелочей и сточной воды помещали в мерные пробирки, встряхивали и оставляли в покое до прекращения изменения объемов осадков (старения осадков) на что требовалось 6-10 суток.

Наблюдали образование рыхлых осадков, занимающих до 30-50% от объема системы (табл. 5).

Таким образом, применение предлагаемого способа вытеснения нефти в нефтедобывающей промышленности позволяет:
повысить эффективность извлечения нефти из средне- и малопроницаемых, неоднородных терригенных и карбонатных коллекторов месторождений с пресными и минерализованными закачиваемыми водами;
снизить материальные затраты метода щелочного заводнения;
регулировать проницаемость водопроводящих каналов и пропластков в коллекторах месторождений с высокоминерализованными водами;
квалифицированно утилизировать отработанные щелочи отходы нефтехимических производств;
улучшить охрану окружающей среды.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи обводненных терригенных и карбонатных коллекторов и регулирования их проницаемости. Задачей заявляемого технического решения является повышение эффективности применения щелочного заводнения. Способ увеличения нефтеотдачи пластов может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений. Способ осуществляют путем закачки отработанной щелочи или ее смесей с пресной водой с последующей продавкой в пласт пресной воды. Для месторождений с минерализованными водами применяется предоторочка пресной воды. Применяемые отработанные щелочи являются средне- и крупнотоннажными вторичными материальными ресурсами нефтехимических производств. Они должны содержать 6-25 вес.% щелочных компонентов (гидрооксида натрия и/или/карбоната натрия/ и рН >10. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

1. Способ увеличения нефтеотдачи пластов, включающий закачку в пласт оторочки щелочи, отличающийся тем, что в качестве щелочной оторочки используют отработанную щелочь мокрых процессов газоочистки нефтехимических производств с последующей продавкой ее закачиваемой водой. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при продавке оторочки отработанной щелочи минерализованной водой перед щелочной оторочкой закачивают порцию пресной воды.