СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕОДНОРОДНОГО НЕФТЯНОГО ПЛАСТА Российский патент 1997 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к способам воздействия на нефтяные пласты для повышения нефтеотдачи, а именно, к разработке неоднородного нефтяного пласта путем изоляции обводненных пропластков, водопритоков и зон поглощения в скважине с использованием полимерных растворов и растворов дисперсных частиц и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Известны способы ограничения притока вод в добывающих скважинах с применением полиакриламида ПАА (Авт. св. СССР N 382806, МКИ E 21 B 33/138, 1976 г. Авт. св. СССР N 985255, МКИ E 21 B 33/138, 1983 г.),
Однако этим способам присущи недостатки, такие как адсорбция полимера на породе пласта, которая приводит к снижению эффективности закачки, а также низкий остаточный фактор сопротивления, в результате чего происходит прорыв воды в скважину.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является "Применение полимерно-дисперсной системы (ПДС) для повышения нефтеотдачи заводненных полимиктовых коллекторов месторождений Западной Сибири" (РД 39-5765678-259-88 Р), где предусмотрена последовательно-чередующаяся закачка в пласт водного раствора полиакриламида (ПАА) и глинистой суспензии с последующим нагнетанием воды.

Этому способу присущи недостатки, такие как, низкий остаточный фактор сопротивления закачиваемой системы, недостаточная глубина обработки пластов, низкий показатель коэффициента прироста нефтеотдачи.

Сущность изобретения.

В основу изобретения положена задача создать эффективный экологически безвредный для окружающей среды способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающего закачку водного раствора полиакриаламида и глинистой суспензии, приготовленной с использованием хромокалиевых квасцов, с последующим нагнетанием вытесняющего агента.

Хромокалиевые квасцы берут по ГОСТ 4162-79, а также могут использовать водные растворы отходов производств, содержащих в своем составе хромокалиевые квасцы.

Глинистую суспензию готовят с использованием глинопорошка по ТУ 39-08-058, 81, ОСТ 39-202-86.

В качестве вытесняющего агента используют воду или водные растворы химреагентов, например слабоконцентрированные растворы ПАВ, щелочей и других высокоактивных вытесняющих агентов.

После закачки водного раствора полиакриламида и глинистой суспензии с адсорбированными ионами 3-х валентного хрома, в результате взаимодействия полимера и адсорбированных на глинистой поверхности ионов хрома, происходит адсорбция полимера на глинистых частицах и, в дальнейшем, сшивка полимерных цепей, что приводит к образованию стабильной структурообразующей композиции (СОК). В результате чего СОК продвигается в глубь промытых зон пласта, не затрагивая в них мелкие поры с остаточной нефтью, которые после закачки вытесняющего агента увеличивают нефтеотдачу.

Соотношение между дисперсными частицами и хромокалиевыми квасцами СОК определяют по предельной адсорбции ионов 3-х валентного хрома на глинистых частицах. В результате чего полностьюотсутствует десорбция ионов 3-х валентного хрома в раствор, что исключает вредное воздействие используемых химреагентов на окружающую среду. (Заключение Государственного Комитета санитарно-эпидемиологического надзора Республики Татарстана от 10.06.1993 г.).

В результате того, что СОК обладает более стабильной структурой по сравнению с ПДС, она обеспечивает микроохват в промытых зонах и высокие значения остаточного фактора сопротивления. Эти показатели обеспечивают получение дополнительно-добытой нефти из промытых зон и из пластов, подключенных к разработке.

Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет получить новый технический результат, который выражается в повышении эффективности способа разработки нефтяных пластов путем использования реагентов экологически безвредным для окружающей среды методом.

Анализ известных решений, отобранных в процессе поиска, показал, что в науке и технике не объекта, обладающего заявленной совокупности признаков и наличием вышеуказанных свойств и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного объекта критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Для доказательства соответствия заявленного способа критерию "промышленная применимость" приводим примеры осуществления способа.

Глинистую суспензию готовят смешением воды, хромокалиевых квасцов и глинопорошка, причем хромокалиевые квасцы берут в количестве, достаточном для полной адсорбции ионов хрома на поверхности глинопорошка.

Способ разработки неоднородного нефтяного пласта осуществляется следующим образом. В пласт через нагнетательную скважину закачивают с помощью насосного агрегата водный раствор полиакриламида 0,01-0,1% концентрации и глинистую суспензию, обработанную хромокалиевыми квасцами,0,5-1,0% концентрации.

Закачку оторочек проводят в количестве 0,2-0,3 поровых объема. Далее закачивают вытесняющий агент воду. Закачку водного раствора полиакриламида и глинистой суспензии, обработанной хромокалиевыми квасцами, осуществляют одновременно или последовательно.

Оценку эффективности заявляемого способа и способа-прототипа проводят в лабораторных условиях по показателям: предельной адсорбции ионов. 3-валентного хрома на применяемом глинопорошке и приросту коэффициента нефтеотдачи.

Для определения оптимального соотношения глины и хромокалиевых квасцов проводят следующий эксперимент. Берут навески по 0,5 грамма бентонитового глинопорошка Альметьевского завода смешивают с 10 мл. 1% раствора хромокалиевых квасцов и определяют концентрацию раствора. По результатам уменьшения концентрации ионов 3-х валентного хрома в растворе от веса глинопорошка строят кривую адсорбции. Концентрацию ионов в растворе определяют методом ЯМР-спектроскопии.

На чертеже приведен график адсорбции хромокалиевых квасцов (ХКК) на глине Альметьевского завода.

Как видно из графика, при соотношении глинопорошка и хромокалиевых квасцов 30:1 наблюдается полная адсорбция ионов хрома на поверхности глинистых частиц.

Пример 1, 4 (по прототипу). Оценку эффективности способа разработки проводят на модели пласта, состоящей из 2 стеклянных трубок, с общим входом. Кварцевый песок, которым набивает модель, подбирают определенной фракции, так чтобы смоделировать пласты с большой неоднородностью по проницаемости. Затем модель насыщают слабоминерализованной водой и определяют проницаемость по воде. Затем модель насыщают нефтью. Определяют коэффициент нефтеотдачи при вытеснении нефти водой. Причем, вытеснение нефти из пласта проводилось практически до полной обводненности продукции извысокопроницаемого пропластка. Закачивают в модель последовательно 0,1% раствор полиакриламида и 1% раствор глинопорошка в количестве 20% V_пор всей модели. Далее реагенты продвигаются по пласту водой на 20% V_пор. Затем закачивают вытесняющий агент.

Далее определяют прирост коэффициента нефтеотдачи. Эксперимент проводят по двум вариантам. В первом закачку реагентов проводят при обводненности высокопроницаемого пропластка, во втором на начальном этапе.

Пример 2, 5 (заявляемый способ). Проводят аналогично примеру 1. Закачивают 0,1% раствор полиакриламида с 1% глинистой суспензией, обработанной хромокалиевыми квасцами, при соотношении глины и хромокалиевых квасцов 30:1 соответственно. Далее закачивают вытесняющий агент воду.

Пример 3, 6 (заявляемый способ). Проводят аналогично примеру 1. Закачивают 0,1% раствор полиакриламида с 1% глинистой суспензией, обработанной хромокалиевыми квасцами проводят последовательно. Далее закачивают вытесняющий агент воду.

Полученные результаты показывают высокую эффективность заявляемого способа. Коэффициент нефтеотдачи по предлагаемому способу достигает 15,0-38,7% что на 4,0-15,6% выше по сравнению с прототипом.

Как видно из таблицы увеличение коэффициента вытеснения связано как с микроохватом в промытой зоне пласта, так и с подключением к разработке низкопроницаемого пропластка.

Применение предлагаемого способа разработки неоднородного нефтяного пласта позволит: создать экологически безвредный способ разработки;
увеличить коэффициент прироста нефтеоотдачи на 4,0-15,6%
обладает доступной сырьевой базой.

Результаты вытеснения нефти водой, оторочками СОК (по предлагаемому способу) и ПДС (по прототипу) представлены в таблице.

Использование: изоляция обводненных пропластков, водопритоков и зон поглощения в скважине. Сущность: способ разработки неоднородного нефтяного пласта осуществляют следующим образом. В пласт через нагнетательную скважину закачивают водный раствор полиакриламида и глинистую суспензию, обработанную хромкалиевыми квасцами. Хромкалиевые квасцы используют в количестве, обеспечивающем полную адсорбцию ионов хрома на поверхности глины. Закачку водного раствора полиакриламида и глинистой суспензии осуществляют одновременно или последовательно. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку водного раствора поликриламида, глинистой суспензии и последующего нагнетания вытесняющего агента, отличающийся тем, что перед закачкой в глинистую суспензию дополнительно вводят хромокалиевые квасцы в количестве, обеспечивающем полную адсорбцию ионов хрома на поверхности глины. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачку водного раствора полиакриламида и глинистой суспензии, обработанной хромопалиевыми квасцами, осуществляют одновременно или последовательно.