СОСТАВ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПЛАСТА Российский патент 1999 года по МПК E21B43/32 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования проницаемости пласта, применяемым для повышения нефтеотдачи неоднородных нефтяных пластов.

Известны составы для регулирования проницаемости пласта, содержащие силикатно-щелочные реагенты, водорастворимые полимеры и т.д. (А.Т.Горбунов, Л. Н. Бученков Щелочное заводнение. М.: Недра, 1989; Е.Н.Сафонов, Р.Х.Алмаев Методы извлечения остаточной нефти на месторождениях Башкортостана. - Уфа, РИЦ АНК "Башнефть", 1997. - 247 с.).

Недостатком известных технических решений является недостаточная технологическая и экономическая эффективность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому составу является состав для регулирования проницаемости пласта, содержащий отработанную щелочь мокрых процессов газоочистки 70-99%, и добавку - лигносульфонат (ЛСТ) 1-30% (RU 95101977 A1, кл. E 21 B 43/22, 20.11.96).

Недостатком его является недостаточная эффективность.

Задачей изобретения является повышение эффективности состава для регулирования проницаемости пласта.

Указанная задача достигается тем, что состав для регулирования проницаемости пласта, включающий отработанную щелочь мокрых процессов газоочистки и добавку, отличается тем, что в качестве добавки он содержит полиакриламид, или гидролизованное нитрильное волокно "Гивпан", или карбоксиметилцеллюлозу, или полимер ВПК-402, или биополимер "Симусан", при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Отработанная щелочь - 99 - 99.99
Добавка (в пересчете на основное вещество) - 0.01 - 1
Отработанная щелочь является средне и крупнотоннажным отходом нефтехимических производств и содержит 5 и более мас. % щелочных компонентов (гидроксида натрия и/или карбоната натрия) и имеет pH ≥ 10. В качестве добавки используют водорастворимые полимеры анионного, катионного или неионногенного типов: полиакриламид различных марок (ПАА) со степенью гидролиза не более 30%, гидролизованное нитрильное волокно (торговая марка "Гивпан"), карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), полимер ВПК-402 или биополимер "Симусан".

Состав готовят путем смешения добавки и отработанной щелочи.

Эффективность состава достигается следующим способом. Добавка в заявляемом составе "загущает" отработанную щелочь, т.е. увеличивает фильтрационное сопротивление при движении оторочки состава в пласте. "Загущение" состава способствует проникновению его в высокопроницаемые, промытые зоны и пропластки, что повышает эффективность воздействия. В дальнейшем, при смешении состава с минерализованной водой в пласте происходит образование осадков гидроксидов и карбонатов кальция и магния по следующим реакциям:
Me²⁺(Mg²⁺ и Ca²⁺) + CO₃ ^2- = MeCO₃
Me²⁺(Mg²⁺ и Ca²⁺) + 2OH^- = Me(OH)₂
Добавка, сорбируясь на поверхности кристаллов осадка, способствует образованию крупных коагуляционных структур и препятствует уплотнению осадка, что приводит к увеличению объема осадков карбонатов и гидроксидов кальция и магния. Образование в высокопроницаемых зонах и пропластках объемных осадков способствует выравниванию фронта заводнения, снижению обводненности продукции, непроизводительной закачки воды и вовлечению в разработку плохо дренированных участков пласта.

От прототипа заявляемый состав отличается химическим составом, концентрацией, а также функцией добавки. Отличие химического состава и молекулярной массы добавки в заявляемом составе по сравнению с прототипом позволяет уменьшить концентрацию добавки, а также получать более "жесткие" (прочные) коагуляционные структуры осадка, менее способные к размыванию и разрушению в ходе старения и фильтрации. Большая "жесткость" осадка будет способствовать росту эффективности воздействия в сильно неоднородных коллекторах. Добавка в заявляемом составе выступает в роли "загустителя" состава и флокулянта образующихся осадков, а не как соосадитель-флокулянт в прототипе.

Состав для регулирования проницаемости пласта может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений с минерализованными закачиваемыми водами.

Эффективность состава определяют экспериментально по ниже описанным методикам. Результаты исследований приведены в табл. 1-3.

Пример 1. Для определения эффективности заявляемого состава проводится его тестирование по следующей методике. В мерных пробирках смешивали определенные объемы состава и минерализованных вод Арланского и Уршакского месторождений. Затем визуально измеряли объем образующегося осадка. Осадки по мере старения уменьшают свой объем, поэтому пробирки с осадками выдерживали до прекращения изменения объема осадков. Время старения осадков не превышало 10-15 суток при комнатной температуре, после чего объем осадков практически не менялся. Осадкообразующее действие определяли по отношению объема осадка (V_ос.) к общему объему смешанных состава и минерализованной воды (V_об.)
α = (V_ос./V_об.)•100%,
где α - объемная доля осадка от общего объема в %.

Эффективность действия добавки оценивали по отношению осадка, образованного в присутствии добавки, к объему осадка в ее отсутствии (V_о):
Δ = (V_ос./V_o),
где Δ - степень изменения объема осадка под действием добавки, доли единицы.

Результаты экспериментов по исследованию осадкообразования при смешении отработанной щелочи и закачиваемых вод приведены в табл. 1, результаты влияния добавок на осадкообразование приведены в трал. 2 (см. табл. 1 и 2 в конце описания).

Данные табл. 2 показывают, что в условиях Уршакского месторождения среди добавок, относящихся к анионному (CS-30 и "Гивпан"), катионному (ВПК-402) и неионногенному ("Симусан") типам, наиболее эффективными являются составы с CS-30 и "Гивпан".

Данные табл. 2 показывают, что в условиях Арланского месторождения более эффективны составы с ПАА CS-30, чем с КМЦ-500.

Пример 2. Проверку способности состава снижать проницаемость проводили в ходе фильтрационного эксперимента на насыпной модели пласта. Методика подготовки модели пласта заключалась в следующем. Корпус модели пласта набивали экстрагированным, дезинтегрированным керном Уршакского месторождения. Затем модель пласта насыщали закачиваемой минерализованной водой месторождения (плотность 1.120 кг/дм³). Эксперимент проводили при средней пластовой температуре (45^oC) и постоянной скорости фильтрации 1.0 м/сутки. Характеристика модели пласта и результаты эксперимента приведены в табл. 3 (см. табл. 3 в конце описания).

Время старения осадков - 15 суток (20^oC).

Первоначально через модель фильтровали закачиваемую воду до стабилизации перепада давления. Затем через модель пласта с помощью двух насосов высокого давления прокачали одновременно 0.3 поровых объема (п.о.) состава (0.05 мас. % CS-30 в отработанной щелочи) и 0.3 п.о. закачиваемой воды, что моделировало процесс смешения состава и минерализованной воды. Уже в ходе закачки существенно вырос перепад давления (с 0.040 до 0.330 МПа, т.е. в 8.25 раз). Состав продавливали в модель пласта закачиваемой водой, что сопровождалось ростом давления до 0.410 МПа и оставляли на сутки для созревания осадка. Затем через модель фильтровали закачиваемую воду при перепадах давления 0.56 - 0.85 МПа, т.е. проницаемость модели по воде снижалось в 14-21 раз. После чего, фильтрация была остановлена на 15 суток для завершения старения осадка. В ходе последующей фильтрации закачиваемой воды перепад давления составлял 0.50-0.60 МПа, т.е. старение осадка и фильтрация больших объемов воды мало отражается на способности состава снижать проницаемость.

Таким образом, полученные данные показывают, что заявляемый состав проявляет высокие регулирующие фильтрацию свойства.

Применение заявляемого состава в нефтедобывающей промышленности позволяет: повысить эффективность извлечения нефти из неоднородных коллекторов месторождений с минерализованными закачиваемыми водами; уменьшить обводненность добываемой продукции и непроизводительную закачку воды; квалифицировано использовать отходы нефтехимических производств; улучшить охрану окружающей среды.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования проницаемости пласта, применяемым для повышения нефтеотдачи неоднородных нефтяных пластов. Состав содержит отработанную щелочь мокрых процессов газоочистки и добавку при следующем соотношении компонентов, мас.%: отработанная щелочь 99 - 99,99; добавка (в пересчете на основное вещество) 0,01 - 1. В качестве добавки состав содержит водорастворимые полимеры анионного, катионного или неионогенного типов: полиакриламид различных марок, гидролизованное нитрильное волокно "Гивпан", карбоксиметилцеллюлозу, ВПК-402, биополимер "Симусан". Технический результат - повышение эффективности состава для регулирования проницаемости пласта. Состав может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений с минерализованными закачиваемыми водами. 3 табл.

Состав для регулирования проницаемости пласта, включающий отработанную щелочь мокрых процессов газоочистки и добавку, отличающийся тем, что в качестве добавки он содержит полиакриламид, или гидролизованное волокно "Гивпан", или карбоксиметилцеллюлозу, или ВПК-402, или биополимер "Симусан", при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Отработанная щелочь - 99 - 99,99
Добавка (в пересчете на основное вещество) - 0,01 - 1м