СПОСОБ ЗАВОДНЕНИЯ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА Российский патент 1997 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для увеличения нефтеотдачи пластов.

Известен способ заводнения нефтяных пластов, который включает в себя закачку в пласт раствора полимера и поверхностно-активного вещества в виде оторочек в нагнетательную скважину. [1] Недостатком этого способа является его кратковременный эффект, связанный с тем, что полимер в виде раствора быстро продвигается от нагнетательной скважины к добывающей и выходит из пласта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ заводнения нефтяного пласта с использованием закачки в пласт полимерно-гелевой системы, содержащей воду и ферментативный полиакриламидный гель [2]
Недостатком известного способа является высокая обводненность добываемой продукции и незначительное увеличение нефтеотдачи в неоднородных по проницаемости пластах.

Целью изобретения является повышение нефтеотдачи пластов и снижение обводненности добываемой продукции.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе заводнения нефтяного пласта, включающем закачку в пласт фрагментарской полимерно-гелевой системы и воды, содержащей минеральные соли, закачку в пласт воды через нагнетательную скважину и извлечение нефти из добывающей скважины, в качестве полимерно-гелевой системы используют систему, содержащую 98-99,5% воды с минерализацией, равной или превышающей минерализацию пластовой воды величину до 30 г/л, после чего через нагнетательную скважину закачивают в пласт оторочку раствора неионогенного поверхностно-активного вещества и воду.

Сущность способа состоит в том, что добывающие скважины пласта, разрабатываемого заводнением в пласт, закачивают через добывающую скважину полимерно-гелевую систему, содержащую фрагментарный (размер частиц 1-10 мм) сшитый полиакриламид и 98-99,5% воды с минерализацией, равной или превышающей минерализацию пластовой воды величину до 30 г/л, после чего через нагнетательную скважину закачивают в пласт оторочку раствора неионогенного поверхностно -активного вещества и воду.

Закачка в пласт через добывающую скважину полимерно-гелевой системы позволяет создавать подземный экран для проникновения пластовых вод к добывающей скважине, что снижает обводненность добываемой продукции. Минерализация воды, используемой для приготовления полимерно-гелевой системы должна быть равной или большей, чем минерализация пластовой воды. Это связано с тем, что при минерализации пластовой воды больше, чем минерализации воды в составе полимерно-гелевой системы, то происходит снижение объема гелевых частиц в пласте и, как следствие, их вынос из пласта. Для надежной изоляции высокопроницаемых обводненных зон вблизи добывающей скважины необходимо, чтобы гелевые частицы при контакте с пластовой водой не изменяли свои размеры или, что лучше, увеличивали их. Увеличение размеров гелевых частиц происходит в том случае, когда минерализация пластовой воды меньше минерализации воды, используемой для приготовления гелевой системы. Однако при минерализации воды, в составе полимерно-гелевой системы свыше 30 г/л гелевые частицы выпадают в осадок, что ухудшает равномерность закачки в пласт полимерно-гелевой системы и снижает общую эффективность способа.

После изоляции гидропроводных зон пласта со стороны добывающих скважин в пласт закачивают оторочку из неионогенного поверхностно-активного вещества, например неонола-12. Применение неионогенного ПАВ в данном случае связано с тем, что повышение концентрации ионов в воде снижает набухаемость полиакриламидного геля, что снижает эффективность метода по уже отмеченной выше причине. Оторочка раствора ПАВ движется по нефтенасыщенным участкам пласта, так как высокопроницаемые участки пласта изолированы полимерно-гелевой системой. В результате происходит увеличение охвата пласта заводнением с одновременным отмывом нефти из нефтенасыщенных зон пласта, в пласт фрагментарной полимерно-гелевой системы и воды, содержащей минеральные соли, закачку в пласт воды через нагнетательную скважину и извлечение нефти из добывающей скважины.

Предлагаемый способ заводнения нефтяного пласта позволяет получить следующие преимущества: увеличить нефтеотдачу; снизить обводненность добываемой продукции.

Пример.

Предложенный выше способ был смоделирован в лабораторных условиях. Для этого была собрана модель процесса заводнения нефтяного пласта. Модель представляла собой металлическую трубку диаметром 22 мм и длиной 800 мм, заполненную кварцевым песком проницаемостью 8 мкм²
Модель пласта насыщали нефтью с вязкостью 8 мПа•с под вакуумом. На первом этапе модельного эксперимента проводили вытеснение нефти из пласта пресной водой. Вытеснение проводили до обводненности вытесняемой жидкости 100% При этом был достигнут коэффициент вытеснения нефти, равный 45% Далее в модель пласта со стороны отбора нефти закачивали 0,1 порогового объема полимерно-гелевой системы, содержащей 99,5% пресной воды и 0,5% порошка сшитого полиакриламида. После этого проводили закачку в модель пласта со стороны нагнетания оторочку 0,05%-го раствора неонола-12 в количестве 0,3 пороговых объема. Далее проводили нагнетание пресной воды до нового предельного значения коэффициента нефтевытеснения (нефтеотдачи). В результате применения предлагаемого способа конечный коэффициент вытеснения нефти из пласта увеличился в 1,5 раза и составил величину, равную 0,68.

Таким образом, использование предлагаемого способа для нефтедобычи позволяет увеличить нефтеотдачу пласта.

По аналогии был поставлен ряд опытов по вытеснению нефти из пласта с использованием других, заявляемых параметров способа (минерализации воды, концентрации полимера), а также с использованием прототипа. Результаты представлены в таблице 1.

Как видно из приведенных данных, предлагаемый способ работоспособен при заявляемых параметрах минерализации воды и концентрации полимера.

Источники информации:
1. Т.А.Бурдынь, А.Т.Горбунов, Л.В.Лютин, М.А.Сургучев, О.Э.Цинкова. Методы увеличения нефтеотдачи пластов при заводнении. М. Недра, 1983, с. 47-49.

2. Демьяновский В.Б. Каушанский Д.А. Способ заводнения нефтяного пласта. М. кл. E 21 B 43/22. реш. о выдаче А.С. по заявке N 4703042, приор. от 3.04.89.

Способ заводнения нефтяного пласта включает закачку в пласт через нагнетательную скважину рабочего агента и воды и отбор нефти через добывающую скважину. Перед закачкой в пласт рабочего агента в добывающую скважину закачивают 0,05-2,0%-ный водный раствор порошкообразного сшитого полиакриламида с минерализацией воды до 30 г/л, при этом минерализация воды должна быть равной или превышающей минерализацию воды, а в качестве рабочего агента используют водный раствор неионогенного поверхностно-активного вещества. 1 табл.

Способ заводнения нефтяного пласта, включающий закачку в пласт через нагнетательную скважину рабочего агента и воды и отбор нефти через добывающую скважину, отличающийся тем, что перед закачкой в пласт рабочего агента в добывающую скважину закачивают 0,05 2,0%-ный водный раствор порошкообразного сшитого полиакриламида с минерализацией воды до 30 г/л, при этом минерализация воды должна быть равной или превышающей минерализацию пластовой воды, а в качестве рабочего агента используют водный раствор неионогенного поверхностно-активного вещества.