СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ОБВОДНЕННОЙ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ Российский патент 1998 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи.

Известен способ разработки обводненной нефтяной залежи, включающий закачку порции воды с отгоном уксусной кислоты производства оксиэтилендифосфоновой кислоты, затем порции воды с добавками смеси отгона уксусной кислоты производства оксиэтилендифосфоновой кислоты и алюмосодержащего отхода процесса алкилирования с выпадением осадка в промытых водой проницаемых участках пласта [1].

Недостатком известного способа является его низкая эффективность в неоднородных пластах вследствие небольшого объема образующегося в промытых зонах осадка и зависимость его образования от pH среды.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ разработки обводненной нефтяной залежи, включающий закачку в пласт через нагнетательную скважину водного раствора соли многовалентного металла, буферной жидкости, щелочного раствора - водного раствора щелочного стока производства капролактама с последующим нагнетанием рабочего вытесняющего агента [2].

Известный способ обладает невысокой эффективностью вследствие большой подвижности закачиваемых растворов и образующегося осадка в пласте.

В предлагаемом способе решается задача увеличения эффективности разработки обводненной нефтяной залежи вследствие снижения подвижности закачиваемых растворов и образующегося в пласте осадка, повышения закупоривающего эффекта обводненных пластов и увеличения нефтеотдачи залежи.

Задача решается тем, что в способе разработки обводненной нефтяной залежи, включающем закачку в пласт водного раствора соли многовалентного металла, буферной жидкости и щелочного раствора, с последующим нагнетанием рабочего агента, согласно изобретению закачку осуществляют через, по крайней мере, одну нагнетательную и/или добывающую скважину, в качестве щелочного раствора используют раствор щелочи или растворы солей, образующих малорастворимые соединения с солями многовалентного металла, или составы, их содержащие, включая товарные формы и отходы производств, водный раствор соли многовалентного металла, и/или буферная жидкость, и/или щелочной раствор дополнительно содержат водорастворимый полимер, а отбор нефти осуществляют через добывающие скважины. В качестве буферной жидкости может быть использован рабочий агент, применяемый при разработке нефтяной залежи, и/или пресная и/или минерализованная вода.

В качестве солей многовалентных металлов используют их товарные формы или составы, их содержащие, включая отходы производств. Например, алюмохлорид - отход производства алкилирования бензола олефином.

Растворы солей, образующих малорастворимые соединения с солями многовалентных металлов - это соли, образованные слабой кислотой и сильным основанием - щелочью.

Сущность изобретения.

При разработке обводненной нефтяной залежи происходит промывка высокопроницаемых зон залежи и преимущественное движение рабочего агента по промытым зонам. В результате остаются неохваченными воздействием значительные запасы залежи, что снижает нефтеотдачу залежи. В предлагаемом способе решается задача повышения нефтеотдачи залежи. Задача решается следующей совокупностью операций.

В пласт через, по крайней мере, одну нагнетательную и/или добывающую скважину закачивают водный раствор соли многовалентного металла и щелочной раствор с последующим нагнетанием рабочего агента и отбирают нефть через добывающие скважины. Закачиваемые реагенты поступают в наиболее промытые зоны, где между ними происходит химическая реакция с образованием малорастворимого осадка, стабилизированного полимером. Полимеры образуют трехмерную структуру за счет их сшивания ионами металлов (Al⁺³, Gr⁺³ и т.д.), что создает долговременное блокирование зон повышенной водопроницаемости. Кроме этого, полимер действует и обычным образом, выравнивая подвижность фаз и уменьшая водопроницаемость вследствие проявления остаточного фактора сопротивления. Проницаемость промытых зон приближается к проницаемости соседних зон. Происходит выравнивание проницаемостей по зонам залежи. При необходимости цикл закачки реагентов повторяют.

Наличие буферной жидкости позволяет регулировать зоны процесса осадкообразования. Наиболее целесообразный объем закачки буферной жидкости составляет 5-10 м³. Применение в качестве буферной жидкости минерализованной воды или рабочего агента, используемого при разработке, повышает объем образующегося осадка в пласте за счет взаимодействия их с щелочными растворами. Поскольку способ применим на стадии, когда залежь в значительной степени обводнена и когда в качестве рабочего агента используют попутную пластовую воду, имеющую сродство с коллектором, то эффект от применения рабочего агента в качестве буферной жидкости становится весьма значительным.

Применение в водном растворе соли многовалентного металла и/или буферной жидкости и/или щелочном растворе водорастворимого полимера способствует проникновению реагентов в наиболее проницаемые зоны и более значительному эффекту выравнивания проницаемостей. С применением водорастворимого полимера в результате химической реакции образуются менее подвижные осадки в порах пласта, что положительно сказывается на выравнивании проницаемостей. Наибольший эффект наблюдается при введении полимера во все закачиваемые растворы.

В качестве водорастворимого полимера используют полиакриламид (ПАА), карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), оксиэтилцеллюлозу (ОЭЦ), полиэтиленоксид (ПЭО) и т.п. В качестве солей, образующих малорастворимые соединения с солями многовалентного металла (образованные сильной щелочью и слабой кислотой), используют, например, гидрокарбонат натрия, карбонат натрия, тринатрийфосфат, силикат натрия и т.п. Возможно использование растворов едкого натрия, едкого калия, гидроокиси аммония. В качестве составов, содержащих щелочи и соли, пригоден, например, щелочной сток производства капролактама и т.п. В качестве водных растворов солей многовалентных металлов используют хлориды алюминия, магния, кальция, железа, меди, бария, сернокислое железо, алюминий и т. п., а также различные составы, содержащие соли многовалентных металлов, например алюмохлорид - отход производства алкилирования бензола олефином.

Водный раствор соли многовалентного металла и щелочной раствор используют от 1% до максимально возможной концентрации, зависящей от растворимости в воде взятого вещества, предпочтительнее 15-20%.

Полимер в водном растворе соли многовалентного металла, в щелочном растворе и буферной жидкости используют от 0,005% до максимально возможной концентрации, обеспечивающей просачивание раствора в пласт, индивидуальной для каждого типа полимера. Например, полиакриламид Accotrol-623 используют при концентрации 0,01-0,5%, наиболее часто используют при концентрации 0,05-0,1%.

Количества водного раствора соли многовалентного металла и щелочного раствора должны находиться в стехиометрическом соотношении для обеспечения наиболее полного реагирования взятых веществ. При использовании в качестве буферной жидкости минерализованной воды количество щелочного реагента увеличивают из расчета его реагирования с солями минерализованной воды. При этом соотношение объемов водного раствора соли многовалентного металла, буферной жидкости и щелочного раствора должно составлять (0,1-10,1):(0,01-10,0):(0,1-40,0).

Примеры конкретного выполнения способа.

Пример 1. В модель нефтяного пласта последовательно закачивают 10 см³ водного раствора хлорида алюминия 33% концентрации, содержащего 0,01% полиакриламида, 1 см³ попутной сеноманской воды, 25 см³ водного раствора щелочного стока производства капролактама с содержанием сухого вещества 45,2%. С другой стороны модели отбирают нефть.

Пример 2. В модель нефтяного пласта последовательно закачивают 10 см³ водного раствора сернокислого алюминия 20% концентрации, содержащий 0,5% карбоксиметилцеллюлозы, 0,1 см³ попутной девонской воды, 4,5 см³ водного раствора гидроокиси натрия 32% концентрации, содержащего 0,01% полиакриламида. С другой стороны модели отбирают нефть.

Пример 3. В модель нефтяного пласта последовательно закачивают 25 см³ водного раствора хлорида железа (III) 4% концентрации, содержащий 0,3% карбоксиметилцеллюлозы, 25 см³ попутной сеноманской воды, 10 см³ водного раствора щелочного стока производства капролактама с содержанием сухого остатка 17,2%, содержащий 0,1% ПЭО. С другой стороны модели отбирают нефть.

Пример 4. В модель нефтяного пласта последовательно закачивают 10 см³ водного раствора хлорида алюминия 33% концентрации, 1 см³ воды, содержащей 0,05% полиакриламида, 25 см³ водного раствора щелочного стока производства капролактама с содержанием сухого остатка 45,2%. С другой стороны модели отбирают нефть.

Пример 5. В модель нефтяного пласта последовательно закачивают 10 см³ водного раствора хлорида железа 17% концентрации, содержащего 0,2% карбоксиметилцеллюлозы, 1 см³ попутной девонской воды, 10 см³ водного раствора карбоната натрия 15,5% концентрации, содержащего 0,4% карбоксиметилцеллюлозы. С другой стороны модели отбирают нефть.

Пример 6. В модель нефтяного пласта последовательно закачивают 10 см³ водного раствора хлорида алюминия 33% концентрации, содержащего 0,15% ПЭО, 1 см³ воды, содержащей 0,05% полиакриламида, и 25 см³ водного раствора щелочного стока производства капролактама с содержанием сухого остатка 45,2%. С другой стороны модели отбирают нефть.

Пример 7. В модель нефтяного пласта последовательно закачивают 10 см³ водного раствора хлорида алюминия 10% концентрации, 1 см³ воды, содержащей 0,6% карбоксиметилцеллюлозы, и 10 см³ водного раствора тринатрийфосфата 12% концентрации. С другой стороны модели отбирают нефть.

Пример 8. В модель нефтяного пласта последовательно закачивают 10 см³ водного раствора хлорида кальция 15% концентрации, содержащего 0,03% полиакриламида, 1 см³ попутной сеноманской воды, содержащей 0,08% полиакриламида, 10 см³ водного раствора щелочного стока производства капролактама с содержанием сухого остатка 24,3%, содержащего 0,1% карбоксиметилцеллюлозы. С другой стороны модели отбирают нефть.

Пример 9. В модель нефтяного пласта последовательно закачивают 10 см³ водного раствора хлорида алюминия 10% концентрации, 1 см³ воды, содержащей 1% карбоксиметилцеллюлозы, 10 см³ водного раствора щелочного стока производства капролактама с содержанием сухого остатка 16%, содержащего 0,2% карбоксиметилцеллюлозы. С другой стороны модели отбирают нефть.

Пример 10. С выхода модели нефтяного пласта последовательно закачивают 10 см³ алюмохлорид - отход производства с содержанием хлорида алюминия 20%, 1 см³ пресной воды, содержащей 0,05% ПАА, 40 см³ силиката натрия 3% концентрации, 10 см³ сеноманской воды, содержащей 0,05% ПАА. С этой же стороны модели отбирают нефть.

Пример 11. В модель нефтяного пласта последовательно закачивают 25 см³ водного раствора щелочного производства капролактама с содержанием сухого вещества 45,2%, содержащего 0,05% полиакриламида, 1 см³ пресной воды, 10 см³ водного раствора отхода производства алкилирования бензола олефином с содержанием хлорида алюминия 33%, содержащего 0,05% полиакриламида. С другой стороны модели отбирают нефть.

Пример 12. В модель нефтяного пласта последовательно закачивают 5 см³ попутной сеноманской воды, содержащей 0,07% полиакриламида, 10 см³ водного раствора сернокислого алюминия, 5 см³ попутной сеноманской воды, содержащей 0,07% полиакриламида, 10 см³ водного раствора гидроокиси натрия 16% концентрации. С другой стороны модели отбирают нефть.

Коэффициент нефтеотдачи по примерам 1-12 составляет от 55 до 65%, что выше прототипа в 1,3-1,7 раз. С применением растворов полимера в буферной жидкости и в щелочном растворе коэффициент нефтеотдачи увеличивается на 3-4 пункта по сравнению с применением растворов полимеров только в растворе соли многовалентного металла.

Применение предлагаемого способа позволит повысить нефтеотдачу нефтяной залежи.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 1627677, кл E 21 B 43/22, оп. 1991 г.

2. Патент РФ N 2039224, кл. E 21 B 43/22, оп. 1995.

Способ разработки обводненной нефтяной залежи относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке обводненной нефтяной залежи. Закачивают в пласт через по крайней мере одну нагнетательную и/или добывающую скважину водный раствор соли многовалентного металла и щелочной раствор с последующим нагнетанием рабочего агента и отбирают нефть через добывающие скважины. Между закачкой водного раствора соли многовалентного металла и щелочного раствора закачивают буферную жидкость. Водный раствор соли многовалентного металла, и/или буферная жидкость, и/или щелочной раствор содержат дополнительно водорастворимый полимер. В качестве щелочного раствора используют раствор щелочи или растворы солей, образующих малорастворимые соединения с солями многовалентного металла, или составы, их содержащие, включая отходы производств. В качестве солей многовалентного металла используют товарные формы или составы, их содержащие, включая отходы производств. В качестве буферной жидкости используют рабочий агент, применяемый при разработке нефтяной залежи, и/или пресную, и/или минерализованную воду. Техническим результатом является увеличение эффективности разработки обводненной нефтяной залежи. 2 з.п.ф-лы.

Способ разработки обводненной нефтяной залежи, включающий закачку в пласт водного раствора соли многовалентного металла, буферной жидкости, щелочного раствора, с последующим нагнетанием рабочего агента, отличающийся тем, что закачку осуществляют через по крайней мере одну нагнетательную и/или добывающую скважину, в качестве щелочного раствора используют раствор щелочи или растворы солей, образующих малорастворимые соединения с солями многовалентного металла, или составы, их содержащие, включая товарные формы и отходы производства, водный раствор соли многовалентного металла, и/или буферная жидкость, и/или щелочной раствор дополнительно содержит водорастворимый полимер, а отбор нефти осуществляют через добывающие скважины.