СОСТАВ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПЛАСТА Российский патент 1999 года по МПК E21B43/32 E21B43/22 

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

В патенте РФ N 2039224, E 21 B 43/22, 33/138 предлагается для повышения нефтеотдачи неоднородных пластов проводить последовательную закачку водного раствора алюмохлорида (отхода алкилирования бензола), щелочного стока производства капролактама (ЩСПК) и вытесняющего агента.

Известен состав для вытеснения нефти из пласта, включающий ЩСПК и воду (патент РФ N 2060375, E 21 B 43/22).

Недостатком известных технических решений является недостаточная технологическая и экономическая эффективность.

В способе разработки обводненных нефтяных залежей (а.с. СССР N 1596875, E 21 B 43/22) предлагается проводить последовательную закачку ЩСПК и водного раствора многовалентного металла, в том числе 20 - 50% раствора хлорида кальция.

Недостатком его является низкая эффективность при применении на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому составу является состав, включающий щелочь и водорастворимый полимер (А.Т.Горбунов, Л.Н. Бученков "Щелочное заводнение". М.: Недра, 1989 г., с. 40 - 48).

Недостатком его является недостаточная эффективность.

Задачей изобретения является повышение эффективности воздействия на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений.

Указанная задача решается заявляемым составом, включающим щелочной отход производства капролактама (ЩОПК) или его смесь с технической пресной водой с содержанием щелочного отхода производства капролактама не менее 5,0 мас.% и водорастворимый полимер, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Щелочной отход производства капролактама или его смесь с технической пресной водой - 95,0 - 99,99
Водорастворимый полимер - 0,01 - 5,0
ЩОПК является крупнотоннажным отходом производства капролактама. Данный реагент выпускается под двумя наименованиями: ЩСПК (ТУ 113-03-488-84) и пластификатор адипиновый щелочной (ТУ 2433-637-002090023-97). Характеристика ЩОПК приведена в табл. 1. В качестве технической пресной воды может быть использована вода из поверхностных пресных источников или артезианских скважин.

В качестве водорастворимого полимера используют неионогенные или анионактивные полимеры, например полиакриламиды (ПАА) различных марок, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и т.п.

Эффективность достигается следующим способом. При смешении состава в пласте с минерализованными водами или специально закаченными оторочками растворов солей двух- и трехвалентных металлов происходит образование дисперсной системы с повышенным фильтрационным сопротивлением. По мере старения дисперсной системы осаждаются объемные и рыхлые осадки. Полимер способствует стабилизации дисперсной системы и повышает ее вязкость, а также приводит к увеличению объема образующегося осадка и укрупнению частиц осадка. Фильтрация через пласт состава приводит к снижению проницаемости обводненных высокопроницаемых зон и пропластков, что способствует выравниванию фронта заводнения, вытеснению остаточной нефти, снижению обводненности продукции, уменьшению непроизводительной закачки воды и вовлечению в разработку плохо дренированных участков пласта.

Состав готовят путем смешения ЩОПК, полимера и воды или ЩОПК и полимера.

Состав для регулирования проницаемости пласта может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений с неоднородными пластами.

Эффективность состава определяют экспериментально по ниже описанным методикам. Результаты исследований приведены в табл. 2 - 7.

Пример 1. Исследование проводили на примере Арланского месторождения. В эксперименте использовали минерализованную воду плотностью 1116 кг/м³ и полимеры: КМЦ-500, ПАА CS-30, гидролизованное акрилонитрильное волокно "Гивпан" и ПАА Alcomer-507. Состав готовили путем растворения полимера в ЩОПК.

В мерных пробирках в различных объемных соотношениях смешивали состав и минерализованную воду, что моделировало процесс их смешения в пласте. Объем образующегося осадка измеряли визуально. Осадки выдерживали до прекращения изменения объема. Процесс старения осадка в основном завершался за 4 - 7 суток при 20^oC. Осадкообразующее действие состава определяли по отношению объема состаренного осадка (V_ос.) к общему объему смешанных состава и осадителя (V_об.)
α = (V_ос./V_об.)•100%,
где α - объемная доля состаренного осадка от общего объема, %. Данные эксперимента приведены в табл. 2 - 4.

Полученные данные показывают, что при смешении состава с минерализованными водами происходит образование значительных объемов осадка, что указывает на способность состава снижать проницаемость промытых водопроводящих зон и пропластков. Объем осадка и его плотность увеличивается по мере роста концентрации полимеров в растворе. Наибольший объем осадков образуется при использовании составов с CS-30.

Пример 2. Важной характеристикой составов для закачки в пласт является вязкость. Измерение вязкости проводили на ротационном вискозиметре "Реотест-2". Результаты эксперимента приведены в табл. 5.

Полученные данные показывают, что добавка полимеров повышает вязкость состава. Рост концентрации полимера приводит к росту вязкости состава. Повышенная вязкость способствует росту регулирующей способности состава.

Пример 3. Исследование способности заявляемого состава регулировать (снижать) проницаемость водопроводящих каналов пласта испытывали на водонасыщенных моделях пласта Арланского месторождения. Подготовка модели включала набивку корпуса модели кварцевым песком и насыщение арланской минерализованной водой. В ходе фильтрационных опытов через керны фильтровали минерализованную воду до стабилизации перепада давления (ΔP), затем состав и опять минерализованную воду до стабилизации ΔP. Действие растворов ЩОПК оценивали по изменению фильтрационного сопротивления модели пласта
F_сопр.= (ΔP_t/Q_t)/(ΔP₁/Q₁),
где F_сопр. - фактор сопротивления, ΔP₁ - перепад давления при первоначальной фильтрации воды, ΔP_t и Q_t - текущие перепад давления и скорости фильтрации, Q₁ - средняя скорость фильтрации. В случае установившейся фильтрации:
F_сопр.=F_ост.=k₁/k₂.

где F_ост. - остаточное фильтрационное сопротивление, k₁ и k₂ - проницаемость кернов по воде до и после воздействия. Характеристика моделей пласта и результаты экспериментов приведены в табл. 6 - 7.

Данные табл. 7 показывают, что заявляемый состав способен значительно в большей степени снижать проницаемость пористых сред, чем прототип. Закачка 0,25 поровых объемов (п.о.) состава по прототипу привела к уменьшению проницаемости модели в 2.5 - 3.3 раза, а закачка 0.10 - 0.20 п.о. заявляемого состава снижает проницаемость моделей пласта в 12.2 - 62 раза. Прокачка через пористые среды больших объемов воды не приводит к увеличению проницаемости. Таким образом, полученные данные показывают возможность эффективного применения состава для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков на месторождениях с минерализованными пластовыми и закачиваемыми водами. Меняя концентрацию ЩОПК и полимера в составе можно регулировать свойства состава.

Полученные данные подтверждают высокую эффективность заявляемого состава. Применение состава в нефтедобывающей промышленности позволит:
- повысить эффективность извлечения нефти из неоднородных коллекторов;
- уменьшить обводненность добываемой продукции и непроизводительную закачку воды;
- квалифицированно использовать вторичные материальные ресурсы (отходы) нефтехимической промышленности,
- улучшить охрану окружающей среды.

Состав относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования проницаемости пласта, применяемым для повышения нефтеотдачи неоднородных нефтяных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности воздействия на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений. Состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков включает щелочной отход производства капролактама-ЩОПК или его смесь с технической пресной водой с содержанием щелочного отхода производства капролактама не менее 5,0 мас.%, 95,0-99,99 мас.% и водорастворимый полимер 0,01-5,0. ЩОПК является крупнотоннажным отходом производства капролактама и имеет наименования: щелочной сток производства капролактама и пластификатор адипиновый щелочной. 7 табл.

Состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков, включающий водорастворимый полимер и щелочь, отличающийся тем, что в качестве щелочи он содержит щелочной отход производства капролактама или его смесь с технической пресной водой с содержанием щелочного отхода производства капролактама не менее 5 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Щелочной отход производства капролактама или его смесь с технической пресной водой - 95,0 - 99,99
Водорастворимый полимер - 0,01 - 5,0