СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК E21B43/20 E21B43/22 

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к способам разработки нефтяных месторождений.

Известен способ разработки нефтяного месторождения, в котором сохранение проницаемости пласта с глиносодержащими коллекторами достигается путем добавления химических реагентов, содержащих соли многовалентных металлов, например окиси алюминия, с концентрацией 4 - 10 кг/т [1].

Недостатком способа является то, что с его помощью лишь стабилизируется, но не увеличивается проницаемость породы коллектора.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ разработки нефтяного месторождения, включающий закачку через нагнетательные скважины в глиносодержащий коллектор омагниченной воды и отбор нефти через добывающие скважины. Омагничивание воды производится при напряженности электромагнитного поля около 1250 Э [2].

Недостатком этого способа является его низкая эффективность за счет небольшого увеличения проницаемости на 20-30%.

Целью изобретения является повышение эффективности способа.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разработки нефтяного месторождения, включающем закачку через нагнетательные скважины в глиносодержащий коллектор омагниченной воды и отбор нефти через добывающие скважины, в омагниченную воду добавляют соли многовалентных металлов с концентрацией 3 - 10 г/т, а омагничивание воды осуществляется магнитным полем напряженностью 300 - 450 Э. Соли многовалентных металлов могут вводить в воду до ее омагничивания.

Осуществление способа поясняется на примерах его реализации.

В качестве солей многовалентных металлов использовали хлорное железо и хлористый алюминий.

Способ был реализован экспериментально на линейной модели пласта, в качестве которой была использована трубная модель длиной 250 мм, с внутренним диаметром 30 мм и пористостью 35-37%.

Были использованы пробы воды и керновый материал, отобранные на Новомолодежном нефтяном месторождении Западной Сибири. Во всех примерах начальное значение величины проницаемости (K_o) было близким к 0,12 мкм².

В качестве пористой среды - аналога глиносодержащего коллектора использовали измельченный керновый материал с содержанием глинистых минералов (бетонит и монтмориллонит) от 0,5 до 15%. В качестве меры изменения проницаемости (K) использовали величину относительно изменения проницаемости

где
K_o - начальное значение проницаемости;
K - значение проницаемости после добавления соли многовалентного металла и магнитной обработки.

Омагничивание воды производили постоянными магнитами с напряженностью магнитного поля 300 - 450 Э.

Пример 1 (контрольный)
Воду обрабатывали магнитным полем постоянных магнитов, величина напряженности которого составила до 850 Э. Затем омагниченную воду закачивали в модель пласта с одного ее конца, имитируя нагнетательную скважину, и отбирали эту воду с другого конца модели, иммитируя добывающую скважину. Величина в данном примере составила 33% ± 2%.

Пример 2.

В воду добавляли в качестве соли многовалентного металла хлористый алюминий в количестве 1 г/т. Затем раствор закачивали с одного конца модели пласта и отбирали флюиды с другого конца модели.

После чего величина составила 20% ± 2%.

Пример 3.

В воду добавляли хлористый алюминий в количестве 3 г/т и прокачивали через модель пласта (как в примере 2). Величина составила 90% ± 3%.

Пример 4.

Воду предварительно обрабатывали магнитным полем напряженностью 500 Э. Затем в качестве соли многовалентного металла в воду добавляли хлорное железо в количестве 1 г/т. После чего омагниченный раствор прокачивали через модель пласта.

Величина составила 83% ± 3%.

Пример 5.

В воду предварительно вводили хлористый алюминий в количество 3 г/т. Затем воду с добавкой обрабатывали магнитным полем напряженностью 300 Э. После чего омагниченную воду с добавкой прокачивали через модель и рассчитывали величину , которая составила 238%.

Пример 6.

Выполняют, как пример 5, но количество хлористого алюминия составило 7 г/т, а обработку магнитным полем проводили напряженностью 400 Э.

Пример 7.

Выполняют, как пример 4, но хлорное железо добавляют в омагниченную магнитным полем напряженностью 450 Э воду в количестве 10 г/т.

Результаты экспериментов сведем в таблицу, из которой видно, что величина относительного изменения проницаемости особенно сильно возрастает при добавлении в воду соли многовалентных металлов с концентрацией 3 - 10 г/т и омагничиванием ее магнитным полем напряженностью 300 - 450 Э.

Таким образом, максимальный эффект при обработке пористой среды водой с добавкой солей многовалентных металлов (аналог) составил 90%, при обработке только омагниченной водой - 33%. Сумма этих эффектов равна 123%.

Вместе с тем, как видно из таблицы, эффект от суммарного применения этих технических решений достигает 241%, что превышает сумму эффектов почти в 2 раза.

Полученный результат объясняется изменением коллоидного состава и уменьшением размеров содержащихся в растворе коллоидных частиц, что способствует уменьшению скорости распада химического реагента.

Таким образом, данный способ, кроме значительного увеличения проницаемости, также позволяет использовать при обработке воды магнитные поля более низкой напряженности, чем в прототипе.

Экономический эффект внедрения изобретения определяется увеличением темпа закачки воды в нагнетательные скважины.

Увеличение темпа закачки хорошо коррелирует с увеличением проницаемости породы, поэтому можно считать, что увеличение проницаемости, например, на 50% приведет к увеличению темпов нагнетания на 50%. Если принять за среднюю величину обводненности 50% и ежегодную добычу нефти в 200 тыс. т, то в качестве базовой цифры можно принять, что в результате применения этой технологии добыча может быть увеличена без изменения напора в системе нагнетательных скважин до 400 тыс. т (увеличена на 100%). Это приведет к увеличению количества отобранной нефти на 100 тыс. т. Умножая стоимость нефти 60 тыс. руб/т на дополнительное количество добытой нефти 100 тыс.т, получаем величину дополнительного дохода 60 тыс.руб/т к 100 тыс.т = 6 млрд. руб. Стоимость магнитных устройств с их установкой при соответствующем расходе воды 1200 тыс. руб. м примерно 5-10 млн.руб. Стоимость реагента составляет примерно 1000 руб/кг или 100 руб. на 300 т воды, или 4 млн.руб. Таким образом, при затратах порядка 15-20 млн. руб доход составит примерно 5980 млн. руб.

Источники информации:
Патент США, кл. 166-272, N 3621913.

Л.А.Демчук, Б.М.Лейберт, И.К.Мархасин, Р.А.Шестакова. Влияние магнитного поля на фильтрационные свойства воды. Совершенствование процессов бурения скважин и нефтеотдачи. Сборник научных трудов., Куйбышев КПтИ, 1984, с. 93-98 (прототип).

Использование: в нефтегазовой промышленности при разработке нефтяных месторождений. Обеспечивает повышение эффективности способа. Сущность изобретения: в глиносодержащий коллектор закачивают через нагнетательные скважины омагниченную воду и отбирают нефть через добывающие скважины. Воду омагничивают магнитным полем 300-450 Э. В воду до или после омагничивания добавляют соли многовалентных металлов с концентрацией 3-10 г/т. 1 табл.

\\\1 Способ разработки нефтяного месторождения, включающий омагничивание воды, закачку ее через нагнетательные скважины в глиносодержащий коллектор и отбор нефти через добывающие скважины, отличающийся тем, что в воду до или после омагничивания добавляют соли многовалентных металлов с концентрацией 3 - 10 г/т, а омагничивание воды осуществляют магнитным полем напряженностью 300 - 450 Э.