СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ Российский патент 1999 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам добычи нефти из неоднородного пласта с проведением изоляционных работ для выравнивания профиля приемистости нагнетательных и уменьшения водопритока к добывающим скважинам.

Известен способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий последовательную закачку в пласт соли многовалентного металла, водорастворимого полимера и суспензии дисперсных минеральных частиц (см. патент РФ 2039225, МКИ E 21 В 43/22, публ. 1995 г.).

Данный способ недостаточно эффективен вследствие малой эффективности сшивки полимера из-за потерь соли многовалентного металла на породе пласта, также нарушается экология за счет применения отходов производств.

Известен способ разработки нефтяных месторождений, включающий закачку в пласт через нагнетательную скважину водного закупоривающего раствора, содержащего нефелин и соляную кислоту, проталкивание его в пласт водой, остановку скважины на период гелеобразования и отбор нефти через добывающую скважину (см. патент РФ N 2089723, МКИ E 21 В 43/22, публ. 1997 г.).

Известный способ обладает следующими недостатками: необходимы большие концентрации рабочих растворов для получения устойчивой к размыву гелевой системы и строгие критерии внедрения технологии, что усложняет его использование.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ добычи нефти путем последовательной закачки в пласт раствора полиакриламида, оторочки пресной воды и раствора соли алюминия (см. патент РФ N 2086757, МКИ E 21 В 43/22, публ. 1997 г.).

Известный способ недостаточно эффективен вследствие того, что сложно в промысловых условиях контролировать точный объем оторочки воды между оторочками полиакриламида и соли алюминия и его дороговизна из-за использования больших концентраций соли алюминия.

В основу настоящего изобретения положена задача создать экологически безвредный для окружающей среды, эффективный способ добычи нефти, позволяющий более эффективно воздействовать на обводненные пласты за счет перераспределения фильтрационных потоков и вовлечения в разработку зон с высокой нефтенасыщенностью, а также надежно изолировать водоприток к добывающим скважинам.

Поставленная задача решается тем, что в способе добычи нефти, включающем закачку в пласт раствора полиакриламида и сшивающей системы, проведение технологической выдержки, в качестве сшивающей системы берут цеолитсодержащую породу, предварительно обработанную серной или соляной кислотами.

В преимущественном варианте осуществления способа закачку раствора полиакриламида и цеолитсодержащей породы, предварительно обработанной соляной или серной кислотами, осуществляют вместе или раздельно. Полиакриламиды используют следующих марок: высокомолекулярные полиакриламиды типа Accotrol; низкомолекулярные полиакриламиды типа Alcoflood.

Соляную кислоту используют по ГОСТ 3118-77; серную - по ГОСТ 2184-77.

Цеолитсодержащая порода представляет собой осадочную породу с содержанием от 4 до 95% микропористых цеолитов, а также из сопутствующих минералов, таких как полевой шпат, кварц, слюда, глина. Цеолит представляет собой алюмосиликаты, главным образом Ca или Na (см. Временные методические рекомендации по проведению геологоразведочных работ и оценке качества цеолитсодержащих пород. Казань. ВНИИГЕОЛНЕРУД. 1990 г.). Наличие в составе цеолитов ионов алюминия дает возможность использовать их в качестве сшивателей без дополнительного ввода в пласт сшивающих агентов. Для выделения ионов алюминия из цеолитсодержащей породы ее предварительно обрабатывают слабыми растворами соляной или серной кислот. Происходит реакция с выделением в раствор солей AlCl₃ Al₂(SO₄)₃. Кроме того, реакционные процессы приводят к увеличению адсорбционной емкости исходных цеолитов.

После закачки в обводненный неоднородный пласт через нагнетательную скважину водного раствора полиакриламида и обработанной цеолитсодержащей породы происходит двойной эффект - сшивка полиакриламидных цепей солями алюминия и адсорбция их на цеолитсодержащей породе с образованием гелеобразной сшитой системы преимущественно в высокопроницаемой зоне пласта, что приводит к изменению фильтрационных потоков и вовлечению в разработку ранее не охваченных воздействием зон.

При закачке через добывающую скважину раствора полиакриламида и обработанной цеолитсодержащей породы происходит образование гелеобразной сшитой системы в промытых каналах пласта, что приводит к изоляции водопритока к скважине и снижению обводненности добываемой продукции.

Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет получить новый технический результат, который выражается в повышении эффективности способа добычи нефти путем использования экологически безвредного для окружающей среды метода.

Анализ известных решений, отобранных в процессе поиска, показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков и наличием вышеуказанных свойств и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного объекта критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Способ в промышленных условиях осуществляется следующим образом. В обводненный пласт через нагнетательную или добывающую скважины закачивают с помощью насосного агрегата водный раствор полиакриламида 0,2-0,3% концентрации и предварительно приготовленную суспензию цеолитсодержащей породы, обработанной кислотами. Для приготовления суспензии цеолитсодержащую породу заливают раствором соляной или серной кислоты и оставляют на 4-10 часов для реагирования. Концентрацию кислот подбирают таким образом, чтобы она полностью прореагировала с породой и после прохождения реакции среда стала нейтральной. Пределы изменения концентрации кислоты от 1,0 до 10,0%. Соотношение между водным раствором полиакриламида и суспензией цеолитсодержащей породы составляет 1:1 соответственно, их рабочие концентрации зависят от удельной приемистости скважин и толщины пласта.

Закачку водного раствора полиакриламида и суспензии цеолитсодержащей породы проводят одновременно или циклически чередующимися оторочками. Объем количеств закачанных реагентов составляет 0,2-0,3 ПО. Объемы оторочек реагентов вычисляют путем деления общего объема на число циклов. Проводят 3-5 циклов обработки.

Подбор концентраций и объемов закачиваемых реагентов позволяет использовать их как для выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин, так и для изоляции водопритока в добывающих скважинах.

Оценку эффективности заявляемого способа и способа-прототипа проводят в лабораторных условиях по коэффициенту прироста нефтеотдачи.

Исследования проводят на модели пласта, состоящей из двух стеклянных трубок с общим входом. Кварцевый песок, которым набивают модель, подбирают так, чтобы смоделировать пласты с большей неоднородностью по проницаемости. Затем модель насыщают слабоминерализованной водой и определяют проницаемость по воде. После этого модель насыщают нефтью. Определяют коэффициент нефтеотдачи при вытеснении нефти водой. Вытеснение нефти из пласта проводят практически до полной обводненности продукции из высокопроницаемого пропластка модели.

Пример 1 (заявляемый способ). В модель пласта одновременно закачивают 0,2% водный раствор полиакриламида марки Accotrol и 2,0% суспензию цеолитсодержащей породы, предварительно обработанной 1,0% соляной кислотой, в виде 3 одинаковых циклов в количестве 0,28 V_пор. Проводят выдержку в течение 10 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи составляет 23,6% (см. табл., пример 1).

Пример 2. В модель пласта чередующимися оторочками закачивают 0,2% водный раствор полиакриламида марки Accotrol и 10,0% суспензию цеолитсодержащей породы, предварительно обработанной 5,0% соляной кислотой, в виде 3 одинаковых циклов в количестве 0,28 V_пор. Проводят выдержку в течение 10 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи составляет 36,9% (см. табл., пример 2).

Пример 3. В модель пласта чередующимися оторочками закачивают 0,2% водный раствор полиакриламида марки Accotrol и 2,0% суспензию цеолитсодержащей породы, предварительно обработанной 1,0% серной кислотой, в виде 3 одинаковых циклов в количестве 0,27 V_пор. Проводят выдержку в течение 10 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи составляет 26,9% (см. табл., пример 3).

Пример 4. Проводят аналогично примеру 2, только закачку проводят в 5 циклов. В качестве полиакриламида используют полиакриламид марки Alcoflood 0,3% концентрации и выдержку проводят в течение 15 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи составляет 22,0% (см. табл. пример 4).

Пример 5 (известный способ). В модель пласта закачивают 0,2% водный раствор полиакриламида марки Mylock-310, пресную воду и 5,0% раствор соли сернокислого алюминия. Проводят выдержку в течение 14 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи составляет 16,3% (см. табл. пример 5).

Применение предлагаемого способа добычи нефти позволит увеличить прирост коэффициента нефтеотдачи в среднем на 5,7-20,6%, успешно разрабатывать пласты, характеризующиеся наличием трещиноватости и высокопроницаемой породы, улучшить экологию районов добычи нефти.

Способ относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам добычи нефти из неоднородного пласта с проведением изоляционных работ для выравнивания профиля приемистости нагнетательных и ограничения водопритока к добывающим скважинам. Техническим результатом является создание экологически безвредного для окружающей среды эффективного способа добычи нефти, позволяющего более эффективно воздействовать на обводненные пласты за счет перераспределения фильтрационных потоков и вовлечения в разработку зон с высокой нефтенасыщенностью, а также надежно изолировать водоприток к добывающим скважинам. В способе добычи нефти, включающем закачку в пласт раствора полиакриламида и сшивающей системы, проведение технологической выдержки, в качестве сшивающей системы берут цеолитсодержащую породу, предварительно обработанную серной или соляной кислотой. Причем закачка раствора полиакриламида и цеолитсодержащей породы, предварительно обработанной серной или соляной кислотой, осуществляется вместе или раздельно. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Способ добычи нефти, включающий закачку в пласт водного раствора полиакриламида и сшивающей системы, проведение технологической выдержки, отличающийся тем, что в качестве сшивающей системы берут цеолитсодержащую породу, предварительно обработанную серной или соляной кислотой. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачку водного раствора полиакриламида и цеолитсодержащей породы, предварительно обработанной серной или соляной кислотой, осуществляют вместе или раздельно.