СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ Российский патент 1997 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяной залежи.

Известен способ регулирования процесса заводнения с помощью водорастворимых полимеров, например, полиакриламида (ПАА), осуществляемый путем закачки водного раствора ПАА в скважину [1]
Недостатком данного способа является низкая эффективность регулирования процесса заводнения на месторождениях с наличием минерализованных пластовых вод в связи с тем, что с ростом концентрации солей в воде происходит резкое уменьшение вязкости растворов ПАА.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ разработки нефтяной залежи, включающий вытеснение нефти из пласта последовательными оторочками пресной воды и раствора ПАА [2] Способ является малоэффективным, т. к. во-первых, способ требует наличия большого объема пресной воды, поэтому практически способ труднореализуем в связи с тем, что на большинстве нефтяных месторождений, особенно находящихся на поздней стадии разработки, как пластовая, так и закачиваемая сточная воды являются высокоминерализованными и, во-вторых, рекомендуемые растворы ПАА обладают низкими вязкостными свойствами, особенно растворы, контактирующие и смешивающиеся в пласте с пластовыми минерализованными водами.

Целью изобретения является повышение эффективности вытеснения нефти из пласта.

Указанная цель достигается тем, что в описываемом способе разработки нефтяной залежи, включающем вытеснение нефти из пласта путем закачки смеси воды с ПАА, в закачиваемую смесь дополнительно вводят оксиэтилцеллюлозу (ОЭЦ) при следующем соотношении компонентов, мас.

ПАА 0,005 0,5
ОЭЦ 0,05 1,5
вода остальное.

Анализ известных способов разработки показал, что некоторые признаки заявляемого технического решения известны, например, закачка смеси воды с ПАА, закачка составов на основе ОЭЦ. Однако, указанные полимеры применяются в различных способах разработки и технологиях повышения нефтеотдачи пласта в отдельности, как самостоятельные реагенты. Заявляемый способ отличается тем, что в закачиваемую смесь воды с ПАА дополнительно вводят ОЭЦ, в результате образуется новая ранее неизвестная полимерная композиция с указанным выше оптимальным соотношением компонентов. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

В предлагаемом техническом решении путем введения в закачиваемую смесь ОЭЦ устраняются указанные ранее недостатки прототипа. При добавлении ОЭЦ в раствор ПАА авторами обнаружено ранее неизвестное синергетическое влияние двух различных полимеров на их вязкостные свойства. Причем синергетический эффект проявляется не только в растворах, приготовленных на пресной воде, но и в растворах, приготовленных на сточной минерализованной воде, что особенно важно с практической точки зрения, т. к. применение ПАА ограничено необходимостью наличия пресной воды для приготовления раствора. Для достижения цели изобретения образующаяся полимерная композиция имеет оптимальный интервал соотношения компонентов. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "изобретательский уровень", т. к. дополнительное оптимальное введение ОЭЦ в смесь воды с ПАА обеспечивает получение нового технического свойства, а именно, синергетического увеличения вязкостных свойств растворов ПАА и ОЭЦ, что обеспечивает достижение цели изобретения.

Способ разработки нефтяной залежи осуществляется следующим образом.

Выбирается опытный участок нефтяной залежи для совместной закачки ПАА и ОЭЦ. В зависимости от геологических условий определяется количество полимеров и объем закачиваемого раствора. Концентрация полимеров выбирается из оптимального соотношения компонентов: ПАА 0,005 0,5% ОЭЦ 0,05 1,5% вода остальное. С помощью соответствующего оборудования (стационарных узлов приготовления и закачки ПАА или насосных агрегатов и технических средств по закачке полимеров) в выбранные нагнетательные скважины закачивают смесь воды с ПАА и ОЭЦ. Способ приготовления закачиваемой смеси не влияет на эффективность технологии (возможны различные варианты приготовления растворов или суспензии полимеров в воде с последующей закачкой в скважину). После окончания закачки полимеров осуществляют заводнение с применением воды любой минерализации.

С целью обоснования оптимального соотношения компонентов смеси и определения эффективности способа проведены лабораторные исследования. Вязкостные свойства растворов ПАА и ОЭЦ изучались с помощью капиллярного вискозиметра ВПЖ-2. Результаты исследований вязкостных свойств растворов полимеров и их смеси, приготовленных на воде с различной минерализацией, представлены в табл. 1. Из табл. 1 видно, что дополнительное введение ОЭЦ в раствор ПАА синергетически увеличивает вязкость полученной смеси полимеров. Оптимальное соотношение компонентов в смеси следующее: ПАА 0,005 0,5% ОЭЦ 0,05 1,5% вода остальное. Особенно важно отметить, что увеличение вязкости происходит и при смешении растворов, приготовленных на минерализованных водах. Уменьшение концентрации ниже оптимальных не приводит к проявлению синергетического эффекта (смесь N 1, 25, 49, 73, табл.1). Увеличение концентрации полимеров выше оптимальных нецелесообразно с технологической точки зрения, возникают большие проблемы в процессе закачки полимеров в промысловых условиях с использованием существующего технологического оборудования.

С целью определения эффективности вытеснения нефти отсрочками растворов полимеров были проведены исследования на насыпных моделях двухслойного неоднородного по проницаемости пласта, которые представляли собой две металлические трубы диаметром 0,032 м и длиной 0,5 м, набитые разными фракциями песка. Отношение проницаемостей слоев составляло 4,3 4,9. Исходные данные и результаты экспериментов представлены в табл. 2. Эксперименты проводились по следующей схеме: модели пласта вакуумировались, насыщались сточной водой, затем вода заменялась моделью нефти, далее производилось вытеснение нефти сточной водой, затем закачивался раствор полимера или смеси полимеров и производилось вытеснение полимерной оторочки сточной водой с определением конечного коэффициента нефтеотдачи. Полученные результаты показывают высокую эффективность вытеснения нефти из модели пласта оторочками смеси ПАА с ОЭЦ. Прирост коэффициента нефтеотдачи составил:
1) 25% по сравнению с чистым заводнением (опыт 1, табл. 2),
2) 11 14% по сравнению с отдельным применением оторочек растворов ПАА или ОЭЦ (опыт 2, 3),
3) 8% по сравнению с прототипом.

В 1993 г. предлагаемый способ разработки нефтяной залежи проходил опытно-промысловые испытания на месторождениях ПО "Татнефть".

Способ разработки нефтяной залежи включает вытеснение путем закачки в пласт смеси при следующем соотношении компонентов, мас. %: полиакриламид 0,005 - 0,5, оксиэтилцеллюлоза 0,05 - 1,5, вода - остальное. 2 табл.

Способ разработки нефтяной залежи, включающий вытеснение нефти из пласта путем закачки смеси воды с полиакриламидом, отличающийся тем, что в закачиваемую смесь дополнительно вводят оксиэтилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.

Полиакриламид 0,005 0,5
Оксиэтилцеллюлоза 0,05 1,5
Вода Остальноеб