СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА Российский патент 1999 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к области разработки нефтяных месторождений, в частности к повышению нефтеотдачи неоднородных по проницаемости, заводненных нефтяных пластов.

Известен способ закупорки высокопроницаемых пород путем последовательной закачки в пласт раствора силиката щелочного металла, разделительной жидкости и гелеобразующего агента [1].

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ разработки продуктивного пласта, включающий закачку раствора силиката щелочного металла и минерализованной воды через нагнетательные скважины и отбор нефти через добывающие скважины [2].

Недостаток способа в том, что при последовательной закачке реагента происходит недостаточно полное их смешивание в пористой среде, что приводит к недостаточной эффективности использования способа.

Техническим результатом изобретения является увеличение нефтеотдачи продуктивного пласта.

Необходимый технический результат достигается тем, что в способе разработки продуктивного пласта, включающем закачку раствора силиката щелочного металла и минерализованной воды через нагнетательные скважины и отбор нефти через добывающие скважины, согласно изобретению перед закачкой раствор силиката щелочного металла и минерализованной воды смешивают до коллоидного состояния, при этом в качестве раствора силиката щелочного металла используют раствор этого силиката в воде с концентрацией 0,05-20 вес.%, а в качестве минерализованной воды - пластовые и сточные воды, содержащие неорганические соли, с минерализацией 2,5-15,0 вес.%.

Признаки изобретения следующие.

1. Закачка раствора силиката щелочного металла и минерализованной воды через нагнетательные скважины.

2. Отбор нефти через добывающие скважины.

3. Перед закачкой смешение растворов компонентов до коллоидного состояния.

4. Соотношение компонентов, вес.%:
Силикат щелочного металла - 0,05-20,0
Соли - 2,5-15,0
Вода - Остальное
Признаки 1 и 2 являются сходными с прототипом, признаки 3 и 4 являются существенными отличительными признаками изобретения.

При разработке продуктивных нефтяных пластов существенным образом влияет на нефтеотдачу качество закачиваемых рабочих агентов. Качественного смешения компонентов рабочих агентов в пластовых условиях не достигается. Поэтому в предложенном способе решается задача приготовления рабочих агентов в наземных условиях и последующего их использования при разработке продуктивных нефтяных пластов с достижением высокой нефтеотдачи.

В качестве силикатов используют раствор силиката натрия в воде с концентрацией от 0,05 до 20% и силикатным модулем от 3 и выше. В качестве минерализованной воды - пластовые и сточные воды, используемые для заводнения продуктивных пластов и содержащие неорганические соли. Минерализация используемой воды должна быть не менее 2,5%.

При осаждении из водных растворов синтетических силикатов образуются аморфные силикаты металлов. В растворах метасиликатов понижение pH в присутствии солей металлов вызывает быструю полимеризацию с образованием полисиликатных ионов. Неоднородные по размеру полисиликат-ионы образуют с металлами нерастворимый аморфный коллоидный осадок.

Когда раствор силиката смешивают с растворами солей металлов, то осаждаются аморфные силикаты металлов. Однако характер получаемого осадка даже при одних и тех же начальных условиях может в значительной степени изменяться в зависимости от интенсивности перемешивания при данной температуре смеси и от того, какой компонент присутствует в избытке. Без перемешивания в относительно концентрированном растворе силиката натрия с минерализованной водой образуется между растворами мембрана, которая является аморфным силикатом металла. В этом случае со стороны силиката формируется гель кремнезема, а со стороны минерализованной воды - гидроокись металла. Но когда оба раствора совместно попадают в зону интенсивного действия силы сдвига, получаемой за счет энергичного перемешивания смеси, то в осадок будет выпадать однородный, студенистый, аморфный силикат металла. Такие коллоидные силикаты могут варьировать от достаточно однородных коллоидных агрегатов, состоящих из чрезвычайно небольших первичных единичных образований поликремневых кислот и гидроксида металла, до гетерогенной массы, в которой кремнезем или гидроксид металла присутствуют в виде дискретных коллоидных частиц, удерживаемых вместе за счет другого компонента.

При необходимости суспензию разбавляют пресной или минерализованной водой до нужной концентрации и закачивают в пласт насосными агрегатами.

Суспензия аморфных частиц силикатов фильтруется через пористую среду пласта и намывается в зонах, удаленных от призабойной зоны пласта, в виде фильтра, который при очень высоких давлениях может через себя фильтровать воду, а при низких - нет. В результате по высокопроницаемым обводненным зонам скорость фильтрации может уменьшиться до нуля, и последующее заводнение подключит в разработку другие низкопроницаемые нефтенасыщенные зоны. В процессе закачки можно изменять качество дисперсных частиц (от подобных песку до творожистой массы) за счет уменьшения концентрации силикатов и минерализации. Комбинация разных по качеству частиц даст возможность получать в пласте проницаемый фильтр или более плотный непроницаемый тампон.

По предлагаемому способу применяют состав в виде быстрокоагулирующих систем.

Пример 1. Разрабатывают продуктивный пласт со следующими характеристиками: мощность 5,5 м, пористость 0,18%, проницаемость 520 Мд. Приемистость нагнетательных скважин составляет 700 м³/сут, количество реагирующих скважин - 3. Через добывающие скважины ведут отбор продукции. Через нагнетательные скважины закачивают коллоидный раствор, полученный смешением раствора силиката щелочного металла и минерализованной воды до коллоидного состояния, при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Силикат щелочного металла - 0,05
Соли - 2,5
Вода - Остальное
Закачку коллоидного раствора ведут тремя оторочками с общим объемом закачки 1000 м³.

Пример 2. Выполняют как пример 1. Соотношение компонентов составляет, вес.%:
Силикат щелочного металла - 10
Соли - 10
Вода - Остальное
Пример 3. Выполняют как пример 1. Соотношение компонентов составляет, вес.%:
Силикат щелочного металла - 20
Соли - 15
Вода - Остальное
За счет закачки композиции происходит отключение из разработки обводненных высокопроницаемых зон и подключаются в разработку нефтенасыщенные зоны. В результате уменьшается обводненность добываемой жидкости. Дополнительная добыча нефти составит 30-60 т на 1 т закачанного силиката.

Применение предложенного способа позволит увеличить нефтеотдачу продуктивного пласта.

Источники информации
1. Патент США 4004639, кл. 166 - 292, опубл. 1977 г.

2. Патент США 4081029, кл. 166 - 270, опубл. 1978 г. - прототип.

Изобретение относится к области разработки нефтяных месторождений, в частности к повышению нефтеотдачи неоднородных по проницаемости, заводненных нефтяных пластов. Обеспечивает увеличение нефтеотдачи продуктивного пласта. Сущность изобретения: проводят закачку раствора силиката щелочного металла и минерализованной воды через нагнетательные скважины и отбирают нефть через добывающие скважины. Перед закачкой раствор силиката щелочного металла и минерализованной воды смешивают до коллоидного состояния. В качестве раствора силиката щелочного металла используют раствор этого силиката в воде с концентрацией 0,05-20 вес.%. В качестве минерализованной воды используют пластовые и сточные воды, содержащие неорганические соли, с минерализацией 2,5-15,0 вес.%.

Способ разработки продуктивного пласта, включающий закачку раствора силиката щелочного металла и минерализованной воды через нагнетательные скважины и отбор нефти через добывающие скважины, отличающийся тем, что перед закачкой раствор силиката щелочного металла и минерализованной воды смешивают до коллоидного состояния, при этом в качестве раствора силиката щелочного металла используют раствор этого силиката в воде с концентрацией 0,05 - 20 вес.%, а в качестве минерализованной воды - пластовые и сточные воды, содержащие неорганические соли, с минерализацией 2,5 - 15,0 вес.%.