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

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способам добычи нефти вытесняющей водой.

Известен способ разработки нефтяной залежи, включающий закачку в нефтяной пласт воды и воздуха [1]. Недостатком способа является то, что ввиду высокого газоводяного фактора значительная часть воздуха не растворяется в воде даже при высоких давлениях нагнетания и фильтрация закачиваемого агента имеет двухфазный характер, что предопределяет опережающие прорывы воздуха к добывающим скважинам и, как следствие, снижение охвата пласта вытеснением. Кроме того, закачка большого количества воздуха способствует коррозии внутрискважинного оборудования, что также снижает эффективность известного способа.

Наиболее близким к предлагаемому является способ разработки нефтяной залежи, заключающийся в закачке воздуха, воды и поверхностно-активного вещества через нагнетательные скважины, вытеснение и добычу нефти через добывающие скважины [2]. Недостатком известного способа является его низкая эффективность, связанная с пониженным охватом залежи заводнением и коррозией нефтепромыслового оборудования.

Техническим результатом изобретения является повышение нефтеотдачи пласта за счет увеличения охвата пласта вытеснением и снижение коррозии нефтепромыслового оборудования.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки нефтяной залежи, заключающемся в закачке воздуха, воды и поверхностно-активного вещества через нагнетательные скважины, вытеснение и добычу нефти через добывающие скважины, нефть вытесняют однофазным водовоздушным раствором в предпереходном фазовом состоянии путем смешения воздуха и воды при соотношении объемов воздуха и воды при пластовом давлении 0,27:1 - 0,36:1, поддержания в процессе закачки водовоздушного раствора в пласт отношения забойного давления к пластовому давлению в диапазоне 1,1-1,8, при этом поверхностно-активное вещество добавляют в воду перед смешиванием ее с воздухом, а в качестве поверхностно-активного вещества используют 0,01-0,1%-ное катионное поверхностно-активное вещество.

При указанном отношении объемов воздуха и воды и при поддержании давления нагнетания в указанном диапазоне полученный водовоздушный раствор находится в предпереходном фазовом состоянии, приобретая при этом вязкоупругие неравновесные свойства.

Добавка катионного ПАВ к закачиваемой воде способствует гидрофобизации порового пространства в процессе фильтрации водовоздушного раствора в предпереходном фазовом состоянии по пласту и, как следствие, к увеличению его вязкоупругих неравновесных свойств. В результате закачиваемый водовоздушный раствор в предпереходном состоянии более равномерно поступает в высоко- и низконепроницаемые пропластки, тем самым увеличивается охват залежи вытеснением и нефтеотдача пласта. Кроме того, добавки катионного ПАВ значительно снижают коррозию нефтепромыслового оборудования.

В качестве катионного ПАВ в предлагаемом способе могут быть использованы следующие реагенты: Катапин различных модификаций, Марвелан различных модификаций. Большим преимуществом указанных реагентов является то, что они в обычных пластовых условиях практически не образуют осадков.

Способ проверен в лабораторных условиях. Опыты проводились на модели двуслойного пласта с проницаемостью слоев 0,6 и 1,5 мкм². Пористая среда состояла из кварцевого песка (90%) и монтмориллонитовой глины (10%), моделью нефти служило трансформаторное масло. Водовоздушный раствор предварительно готовился в бомбе PVT с давлением насыщения P_н=15 МПа, воздуховодяное отношением 5 нм³/м³, коэффициент растворимости воздуха в воде 0,3 нм ³ /м ³ МПа. Вытеснение нефти осуществлялось при перепаде давления 0,3 МПа при среднем значении давления в модели пласта P=1,2 P_н=18 МПа и различных концентрациях катионного ПАВ (Катапин-A) C = 0% (прототип) - 1,5%. Эффективность прототипа и предлагаемого способа определялась по кривым зависимости коэффициента вытеснения от относительного порового объема прокачки вытесняющего агента, приведенного к пластовому давлению. Полученные результаты показаны в таблице, из которой видно, что применение предлагаемого способа позволяет существенно увеличить коэффициент нефтеотдачи в диапазоне концентраций катионного ПАВ 0,01-1% по сравнению с прототипом. При концентрации катионного ПАВ 0,5% (опыт 4) нефтеотдача имеет максимальное значение и превышает нефтеотдачу прототипа на 10%. При концентрации катионного ПАВ меньше 0,01% гидрофобизация пористой среды недостаточна, поэтому коэффициент вытеснения не увеличивается (опыт 1). Увеличение концентрации катионного ПАВ более 1% не приводит к увеличению нефтеотдачи (опыт 6), т.е. использование таких концентраций приводит к неоправданному расходу реагента.

Для реализации способа в промысловых условиях используют действующие на залежи системы заводнения (водопроводы, насосы и т.д.). Добавки воздуха к воде осуществляют непосредственно перед водораспределительной батареей. Добавки катионного ПАВ к воде осуществляется посредством дозаторных насосов, присоединяемых к водоводу. Для лучшего смешения воды и воздуха используют аэратор или эжектор. Необходимые объемы воздуха и катионного ПАВ устанавливаются, исходя из проектного темпа закачки и величины забойного и пластового давлений.

Предлагаемое изобретение существенно отличается от существующих высоким охватом залежи заводнением и снижением коррозии нефтепромыслового оборудования.

Эффект достигается за счет увеличения нефтеотдачи на 10%.

Источники информации
1. Сергучев М.Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи. М. : Недра, 1985, с.154 и 155.

2. GB 1471567, Е 21 В 43/2, 27.04.77.

Использование: в нефтяной промышленности, а именно в способах добычи нефти вытесняющей водой. Обеспечивает повышение нефтеотдачи пласта за счет увеличения охвата пласта вытеснением и снижение коррозии нефтепромыслового оборудования. Сущность изобретения: по способу закачивают воздух, воду и поверхностно-активное вещество (ПАВ) через нагнетательные скважины. Добывают нефть через добывающие скважины. Нефть вытесняют однофазным водовоздушным раствором в предпереходном фазовом состоянии. Смешивают воздух и воду при их соотношении при пластовом давлении 0,27:1 - 36:1. В процессе закачки водовоздушного раствора в пласт отношение забойного давления пластовому давлению поддерживают в диапазоне 1,1-1,8. ПАВ добавляют в воду перед смешиванием ее с воздухом. В качестве ПАВ используют 0,01-0,1%-ное катионное поверхностно-активное вещество. 1 табл.

Способ разработки нефтяной залежи, заключающийся в закачке воздуха, воды и поверхностно-активного вещества через нагнетательные скважины, вытеснении и добыче нефти через добывающие скважины, отличающийся тем, что нефть вытесняют однофазным водовоздушным раствором в предпереходном фазовом состоянии путем смешения воздуха и воды при соотношении объемов воздуха и воды при пластовом давлении 0,27 : 1 - 0,36 : 1, поддержания в процессе закачки водовоздушного раствора в пласт отношения забойного давления к пластовому давлению в диапазоне 1,1 - 1,8, при этом поверхностно-активное вещество добавляют в воду перед смешивания ее с воздухом, а в качестве поверхностно-активного вещества используют 0,01 - 0,1%-ное катионное поверхностно-активное вещество.