СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕОДНОРОДНЫХ НЕФТЯНЫХ ПЛАСТОВ Российский патент 1997 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки неоднородных нефтяных пластов заводнением и может быть применимо для ограничения водопритоков в добывающих скважинах.

Известен способ заводнения нефтяного пласта, включающий попеременную закачку в пласт воды, суспензии порошкообразного агента и полиакриламида [1]
Недостатком известного способа является низкая эффективность его в неоднородных пластах, имеющих зоны с высокой проницаемостью.

Известен способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий заводнение, последовательно чередующуюся закачку в обводненный пласт водного частично гидролизованного раствора полиакриламида и глинистой суспензии с последующим нагнетанием вытесняющего агента [2]
Данный способ обладает следующими недостатками: низким остаточным фактором сопротивления закачиваемой системы; недостаточной глубиной обработки пласта; низким показателем коэффициента прироста нефтеотдачи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ разработки неоднородных пластов, включающий закачку компонентов полимердисперсной системы (ПДС), содержащей частично гидролизованный полиакриламид и глинистую суспензию, где последний цикл закачки ПДС осуществляют дополнительным введением в нее или после сшивающего агента (см. "Инструкция по применению технологии повышения нефтеотдачи обводненных пластов и ограничения водопритоков в добывающих скважинах месторождений НГДУ "Комсомольскнефть" с применением полимердисперсных систем (ПДС) со стабилизирующими добавками". Министерство топлива и энергетики. Утверждено 1994, с. 3).

Известный способ обладает следующими недостатками: небольшой глубиной проникновения и малой устойчивостью к размыву образующегося в пласте осадка; низким остаточным фактором сопротивления и высокопроницаемых зонах; недостаточно высоким показателем коэффициента прироста нефтеотдачи.

Целью изобретения является создание эффективного способа разработки неоднородных нефтяных пластов, экологически безвредного для окружающей среды, позволяющего более эффективно воздействовать на обводненные пласты за счет перераспределения фильтрационных потоков и вовлечения в разработку зон с высокой нефтенасыщенностью.

Это достигается способом разработки неоднородных пластов, включающим заводнение, закачку водного раствора частично гидролизованного полиакриламида с введенным в него ацетатом хрома и глинистой суспензии, обработанной хромокалиевыми квасцами, с последующим нагнетанием вытесняющего агента.

Закачку водного раствора частично гидролизованного полиакриламида с ацетатом хрома и глинистой суспензии, обработанной хромокалиевыми квасцами, осуществляют одновременно или последовательно.

Ацетат хрома (Cr(CH₃COO)₃) берут по ТУ 6-09-5380-88.

Хромокалиевые квасцы берут по ГОСТ 4162-79, а также могут использоваться 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.

В водный раствор полиакриламида ацетат хрома добавляют непосредственно перед применением. Время сшивки полиакриламида зависит от количества ацетата хрома и колеблется от нескольких часов до нескольких недель. Такой удлиненный период обеспечивает сшивание полиакриламида во всем объеме и позволяет получить сшитый полиакриламид в любой зоне пласта.

При введении в глинистую суспензию хромокалиевых квасцов происходит адсорбция хрома на глинистых частицах. Количество хромокалиевых квасцов выбирают исходя из предельной адсорбции их на поверхности глины, в результате чего отсутствует десорбция ионов хрома и вредное воздействие используемых хромокалиевых квасцов на окружающую среду (заключение государственного Комитета санитарно-эпидемиологического надзора Республики Татарстан от 10.08.93). Глинистую суспензию, обработанную хромокалиевыми квасцами, можно приготовить как в условиях промышленного производства, так и непосредственно перед применением.

После закачки водного раствора полиакриламида с ацетатом хрома, являющимся медленнодействующим сшивающим агентом, раствор полиакриламида успевает проникнуть далеко в пласт в наиболее проницаемые зоны, затем при контакте с глинистой суспензией с адсорбированными на поверхности глины ионами трехвалентного хрома, происходит образование структурированной гелеобразующей системы (СГС) за счет адсорбции полиакриламида на глинистых частицах и дополнительного сшивания полиакриламида ионами хрома, адсорбированными на поверхности глины.

За счет подбора концентрации полимера и ацетата хрома можно регулировать время гелеобразования системы и получать СГС в удаленной зоне пласта.

Рабочие концентрации водного раствора полиакриламида и глинистой суспензии определяют в зависимости от удельной приемистости скважин и толщины пласта.

Способ разработки неоднородных нефтяных залежей осуществляется следующим образом.

В обводненный неоднородный пласт через нагнетательную скважину закачивают с помощью насосного агрегата водный раствор полиакриламида 0,01-0,1%-ной концентрации с введенным в него ацетатом хрома 0,005-0,03% и глинистую суспензию 2-8% -ной концентрации с адсорбированными на глине ионами трехвалентного хрома. Соотношение между водным раствором полимера с ацетатом хрома и глинистой суспензии с адсорбированными ионами трехвалентного хрома составляет 1:1.

Закачку оторочек проводят в количестве 0,2-0,3 поровых объемов в 3-5 циклов. Далее закачивают вытесняющий агент. Закачку реагентов осуществляют одновременно или последовательно по общепринятой в нефтедобывающей промышленности технологии.

Оценку эффективности заявляемого способа и способа-прототипа проводят в лабораторных условиях по следующим показателям: остаточному фактору сопротивления и приросту коэффициента нефтеотдачи.

Пример 1. Остаточный фактор сопротивления определяют по изменению проницаемости при фильтрации закачиваемых реагентов через водонасыщенную модель пласта, представленного кварцевым песком различной проницаемости.

R_ост = μ_вод• μ_рег
где μ_рег проницаемость после закачки реагентов, мкм²;
μ_вод проницаемость по воде, мкм².

По величине R_ост. судят об изолирующих свойствах образующихся систем: чем больше R_ост., тем выше изолирующие свойства ее, и, следовательно, эффективнее способ разработки.

В табл. 1 приведены результаты исследований по определению R_ост. при закачке 0,1%-ного водного раствора частично гидролизованного полиакриламида с добавленным в него ацетатом хрома 0,03%-ной концентрации и 2%-ной глинистой суспензии с адсорбированными на поверхности глины ионами хрома (заявляемый способ) и 0,1%-ного водного раствора частично гидролизованного полиакриламида и 2% -ной глинистой суспензии с ацетатом хрома 0,03%-ной концентрации (прототип).

Как видно из данных, приведенных в табл. 1, при использовании заявляемого способа остаточный фактор сопротивления составляет 6,2-10,6 по сравнению с 3,2-6,8 по известному способу.

Оценку эффективности предлагаемого и известного способов проводят на модели пласта, состоящей из двух стеклянных трубок с общим входом. Кварцевый песок, которым набивают модель, подбирают так, чтобы смоделировать пласты с большей неоднородностью по проницаемости. Затем модели насыщают слабоминерализованной водой и определяют проницаемость по воде. После этого модель насыщают нефтью. Определяют коэффициент нефтеотдачи при вытеснении нефти водой. Вытеснение нефти из пласта проводят практически до полной обводненности продукции из высокопроницаемого пропластка.

Пример 2 (по прототипу). Закачивают в модель последовательно 0,05%-ный водный раствор частично гидролизованного полиакриламида и 2%-ную глинистую суспензию с ацетатом хрома в виде 3 одинаковых циклов объемом по 10% V_пор. Общий объем закаченных реагентов составляет 30% V_пор. Закаченные реагенты продвигают по модели водой на 20% V_пор. Затем закачивают вытесняющий агент. Прирост коэффициента составляет в целом 25,9% (см. табл. 2, опыт 1).

Пример 3 (заявляемый способ). Проводят аналогично примеру 2. В качестве реагентов используют 0,05%-ный водный раствор частично гидролизованного полиакриламида с добавленным в него ацетатом хрома 0,03%-ной концентрации и 2,0% -ную глинистую суспензию, обработанную хромокалиевыми квасцами. Далее закачивают вытесняющий агент.

Прирост коэффициента нефтеотдачи по пласту в целом составляет 39,4% (cм. табл. 2, опыт 2).

В табл. 2 приведены результаты исследований при одновременной закачке водного раствора частично гидролизованного полиакриламида с ацетатом хрома и глинистой суспензии, обработанной хромокалиевыми квасцами, с дальнейшим нагнетанием вытесняющего агента (см. табл. 2, опыт 3).

Полученные результаты показывают высокую эффективность заявляемого способа, увеличение коэффициента нефтеотдачи достигается за счет образования вязкой структурообразующей массы и при дальнейшей фильтрации подключения в разработку низкопроницаемого пропластка.

Применение предлагаемого способа разработки неоднородных нефтяных пластов позволит увеличить прирост коэффициента нефтеотдачи в среднем на 13-17% успешно разрабатывать пласты, характеризующиеся наличием трещиноватости и высокопроницаемой породы; создать экологически безвредный способ разработки; снизить отрицательное воздействие на окружающую среду.

Способ разработки неоднородных нефтяных пластов относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки неоднородных нефтяных пластов заводнением и может быть применимо для ограничения водопритоков в добывающих скважинах. Сущность изобретения: способ разработки неоднородных пластов заводнением включает закачку водного раствора частично гидролизованного полиакриламида с введенным в него ацетатом хрома с глинистой суспензии, обработанной хромокалиевыми квасцами, с последующим нагнетанием вытесняющего агента. Закачку водного раствора частично гидролизованного полиакриламида с ацетатом хрома и глинистой суспензии, обработанной хромокалиевыми квасцами, осуществляют одновременно или последовательно. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ разработки неоднородных нефтяных пластов, включающий заводнение, закачку водного раствора частично гидролизованного полиакриламида и глинистой суспензии с добавкой и последующее нагнетание вытесняющего агента, отличающийся тем, что перед закачкой водного раствора частично гидролизованного полиакриламида в него вводят ацетат хрома, а в качестве добавки в глинистую суспензию используют хромокалиевые квасцы. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачку водного раствора частично гидролизованного полиакриламида с ацетатом хрома и глинистой суспензии, обработанной хромокалиевыми квасцами, осуществляют одновременно или последовательно.