СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА И РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ВОДОНЕФТЕНАСЫЩЕННОГО КОЛЛЕКТОРА Российский патент 2001 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам повышения приемистости водонагнетательных скважин и увеличению охвата пласта воздействием.

Известен способ разработки нефтяного месторождения, включающий последовательную закачку до и после нагнетания сшитого полимерного состава в нагнетательные скважины бактерицида (патент РФ N 2136867).

Недостатком этого способа является его низкая эффективность за счет уменьшения приемистости скважин.

Наиболее близким аналогом к предложенному способу является способ обработки призабойной зоны пласта и регулирования проницаемости водонефтенасыщенного коллектора путем нагнетания в призабойную зону нагнетательных скважин химических реагентов - водоизолирующего агента с бактерицидом, а в средне- и низкопроницаемые интервалы интенсифицирующего агента с последующей технологической паузой (патент РФ N 2142048).

Этот способ также недостаточно эффективен, так как при обработке призабойной зоны нагнетательные скважины должны иметь приемистость не менее 100 м³/сут, что ограничивает применение способа разработки. Совместно с закачиваемой сточной водой в пласт попадают механические частицы, окисленная нефть, асфальтены, смолы и парафины. Кроме того, в перфорированной зоне пласта, а также призабойной зоне нагнетательных скважин размножаются анаэробные бактерии и откладываются продукты их жизнедеятельности. Размеры этих частиц соизмеримы с размерами пор низко- и среднепроницаемых зон пласта. В результате по мере накопления этих частиц в перфорированной зоне пласта нагнетательной скважины и в призабойной зоне приемистость может снизиться практически до нуля. Причем в первую очередь падает приемистость низко- и среднепроницаемых коллекторов, нефтенасыщенность которых весьма высока. Приемистость высокопроницаемых коллекторов, в основном промытых водой, уменьшается в большинстве случаев незначительно.

Задачей изобретения является создание эффективного способа обработки призабойной зоны пласта с целью восстановления проницаемости средне- и низкопроницаемых нефтенасыщенных зон и снижения проницаемости высокопроницаемых зон водонасыщенного коллектора.

Поставленная задача решается тем, что в способе обработки призабойной зоны пласта и регулирования проницаемости водонефтенасыщенного коллектора путем нагнетания химических реагентов в призабойную зону нагнетательных скважин с последующей технологической паузой, в качестве химических реагентов используют смесь жидкого отработанного углеводорода ЖОУ - отхода производства изопрена после его выделения и очистки и бактерицида СНПХ-1004, а после технологической паузы продукты реакции продавливают сточной водой в пласт. Причем указанный ЖОУ закачивают в количестве 0,5-1,0 м³ на 1 м нефтенасыщенной толщины пласта, а указанный бактерицид - в количеств 100-200 г/м³ указанного ЖОУ.

Сущность способа заключается в растворении и удалении осадков на основе окисленной нефти, асфальтосмолопарафинистых отложений, а также дезактивированных бактериальных клеток, которые образуются при действии бактерицида СНПХ-1004 на бактериальное сообщество, основанное на процессах биогенной деструкции остаточной нефти в стволе и призабойной зоне нагнетательных скважин и последующего проталкивания продуктов реакции в пласт закачиваемой водой, регулируя проницаемость водопромытых зон пласта, повышая охват пласта заводнением и тем самым увеличивая нефтеотдачу. Наибольшая численность микроорганизмов характерна для призабойной зоны нагнетательных скважин, где в условиях благоприятных факторов формируется бактериальное сообщество, основанное на процессах биогенной деструкции остаточной нефти. При закачке в нефтяные пласты микроорганизмы, содержащиеся в закачиваемых жидкостях, сорбируются на поверхности его каналов, образуя колонии различных видов микроорганизмов и продукты их метаболизма (слизь, биопленка, микробные тела и т.д.). Это приводит к уменьшению диаметра каналов пласта, в первую очередь к закупориванию нефтенасыщенных пор пласта. В целом данный процесс снижает проницаемость пласта-коллектора, приемистость нагнетательных скважин и, в результате, снижает нефтеотдачу.

Под слоем слизи создаются благоприятные условия для функционирования бактерий, в том числе анаэробных, в особенности сульфатвосстанавливающих (СВБ). Эти бактерии, а также их продукты жизнедеятельности способны закупоривать поры пласта не только за счет слизи, но и за счет осаждения сульфида железа, образующегося в результате взаимодействия сероводорода, выделяемого бактериями, с ионами железа, содержащимися в пластовой воде. Для предотвращения развития процесса сульфатредукции в промысловых коллекторах, в стволе и в призабойной зоне скважины предлагается закачивание жидкого отработанного углеводорода с содержанием в нем бактерицида СНПХ-1004 в количестве 100-200 г/м³ растворителя ЖОУ.

Углеводородная часть осадка в результате растворения его ЖОУ, механические частицы (дезактивированные бактериальные клетки-продукты биоцидного воздействия) продавливаются в пласт последующей закачкой нагнетаемой водой, что приводит к снижению проницаемости водопроводящих каналов пласта. Таким образом, к процессу фильтрации подключаются ранее не охваченные заводнением низко- и среднепроницаемые нефтенасыщенные пропластки. Это приводит к увеличению охвата пласта воздействием вытесняющей водой - повышению нефтеотдачи, и роста темпов отбора нефти, т.е. сокращению сроков разработки месторождения.

Эффективность данного способа складывается из суммы эффектов:
- во-первых, от эффекта по повышению приемистости нагнетательных скважин.

- во-вторых, от увеличения охвата пласта заводнением.

Жидкий отработанный углеводород (ЖОУ) по ТУ 38.303-05-27-92, отход производства изопрена двухстадийного дегидрирования после его выделения и очистки. Предназначается для депарафинирования скважин, растворения гетероорганических тяжелых углеводородных соединений, а также в качестве топлива. В состав жидких отработанных углеводородов входят следующие компоненты: пиперилен, толуол, абсорбент А-2. Выпускает Стерлитамакский завод синтетического каучука, г. Стерлитамак.

Ингибитор-бактерицид СНПХ-1004 представляет собой продукт взаимодействия алкилфосфористой кислоты со смесью первичных алифатических аминов нормального строения, растворенный в углеводородных растворителях. Ингибитор-бактерицид СНПХ-1004 является реагентом комплексного действия. Это дает возможность использовать его одновременно для снижения сероводородной коррозии и подавления сульфатвосстанавливающих бактерий в нефтепромысловых трубопроводах. Ингибитор-бактерицид СНПХ-1004 относится к 4-му классу малоопасных веществ.

Эффективность состава определялась лабораторными и промысловыми исследованиями.

Лабораторные исследования.

Методика эксперимента заключается в следующем.

Две колонны из органического стекла заполнялись дезинтегрированным песчаником Кушкульского месторождения. В каждой колонке определялись проницаемость по воздуху и по воде (k₁). Затем в 1 колонку заливается раствор АСПО в бензоле, бензол упаривают под вакуумом и вновь определяют проницаемость пористой среды в колонке. Колонки с пористой средой соединялись последовательно для последующей фильтрации. Водонасыщенность пористых сред создавалась фильтрацией через пористые среды 3-5 поровых объемов воды. Затем в колонку N 1 вводили 3 см³ раствора, содержащего СВБ. Опыт останавливают на 1 сутки для размножения бактерий. После технологической паузы определялись величины проницаемости в колонке (k₂). Затем в пористую среду в колонке 1 закачивали предлагаемый состав. После выдержки (в течение 1 сут) была продолжена фильтрация воды и замер проницаемости (k₃).

Пример 1.

В колонки N 1; 2 из органического стекла диаметром 18 мм и длиной 300 мм помещают дезинтегрированный песок, полученный из кернов песчаника терригенного девона Кушкульского месторождения. Проницаемость по воде пористой среды в колонке 1 составила 0,54 мкм², в колонке 2 - 0,52 мкм².

В колонку N 1 заливают бензольный раствор АСПО со следующим содержанием тяжелых компонентов: асфальтенов - 10,3%; смол - 19,8%; парафинов - 28,7%. Бензол упаривают под вакуумом до постоянного веса колонки. Затем профильтровывают 5 поровых объемов сточной воды и вводят 3 см³ раствора, содержащего 6,0•10³ клеток/см³ сульфатовосстанавливающих бактерий. Опыт прерывают на 1 сутки для роста бактерий в пористой среде (колонка 1). Проницаемость первой колонки по воде составила 0,37 мкм² (k₂). Затем в колонку N 1 в пористую среду вводят предлагаемый ЖОУ в количестве 30% от порового объема пористой среды и бактерицид из расчета 150 мг/дм³ растворителя. Эту композицию через 1 сутки проталкивают сточной закачиваемой водой в пористую среду колонки 2. По изменению проницаемости пористых сред в 1-й и во 2-й колонках определяют успешность нашего предположения. Результаты опытов приведены в таблице. В опыте по испытанию предлагаемого способа проницаемость пористой среды восстановилась в 1-й колонке на 35,1%, а во 2-й колонке уменьшилась на 40,4% (опыт 6, таблица), из чего следует, что поставленная цель была достигнута.

Пример 2.

Две колонки, наполненные дезинтегрированным песчаником из кернов Кушкульского месторождения с проницаемостью по воде I - 0,58 мкм²; II - 0,40 мкм². Колонки соединялись последовательно. В первую колонку подали раствор бензольной смеси асфальтосмолопарафинистых веществ в количестве 30% от объема пор и 3 см³ раствора, содержащего 6,0•10³ клеток/дм³ СВБ. Проницаемость пористой среды после суточного перерыва в колонке 1 равнялась 0,25 мкм². Через сутки в колонку N 1 в пористую среду вводят предлагаемый растворитель ЖОУ в количестве 30% от порового объема пористой среды. Опыт останавливают на сутки. Затем продолжают фильтрацию сточной воды. Проницаемость в 1-й колонке восстановилась незначительно, k₁ = 0,30 мкм², проницаемость пористой среды в колонке N 2 k₃ = 0,36 мкм² (опыт 4, таблица).

Таким образом, проведенные лабораторные исследования показывают эффективность предлагаемого способа: в результате растворения и удаления осадка, состоящего из механических частиц, АСПО, окисленной нефти, микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности вовлекаются в процесс фильтрации низко- и среднепроницаемые пропластки. В результате последующей продавки в пласт нагнетаемой водой осадков происходит снижение проницаемости водопромытой части пласта. Увеличивается охват пласта заводнением и повышается как нефтеотдача, так и темпы извлечения нефти.

Пример испытания способа в промысловых условиях.

Для испытания способа была выбрана нагнетательная скважина N 518 Кушкульского месторождения НГДУ "Уфанефть". Приемистость скважины до проведения работ составляла 20 м³/сут при давлении 190 Мпа. В соответствии с предлагаемым способом в скважину было закачано 2,5 м³ вышеуказанного состава химреагентов (350 г СНПХ в 2,5 м³ растворителя ЖОУ). Затем состав был продавлен в призабойную зону пласта сточной водой в объеме 5,5 м³. Скважина была остановлена на реагирование в течение 24 часов. После этого закачка воды из системы ППД была продолжена. После проведения работ проводились замеры давления и приемистости. Приемистость составила 180 м³ в сутки при давлении 140 атм. Таким образом, приемистость возросла.

Технология применения заявляемого способа проста и заключается в закачке в нагнетательную скважину и продавке состава из ствола скважины в пласт водой и выдержке в течение 24 часов. Затем производится закачка воды системы ППД.

Способ относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам повышения приемистости водонагнетательных скважин и увеличению охвата пласта воздействием. Техническим результатом является восстановление проницаемости средне- и низкопроницаемых нефтенасыщенных зон и снижение проницаемости высокопроницаемых зон водонасыщенного коллектора. Способ обработки призабойной зоны пласта и регулирования проницаемости водонефтенасыщенного коллектора путем нагнетания химических реагентов в призабойную зону нагнетательных скважин с последующей технологической паузой, отличающийся тем, что в качестве химических реагентов используют смесь жидкого отработанного углеводорода ЖОУ - отхода производства изопрена после его выделения и очистки и бактерицида СНПХ-1004, а после технологической паузы продукты реакции продавливают сточной водой в пласт. Причем указанный ЖОУ закачивают в количестве 0,5 - 1,0 м³ на 1 м нефтенасыщенной толщины пласта, а указанный бактерицид - в количестве 100 - 200 г/м³ указанного ЖОУ. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ обработки призабойной зоны пласта и регулирования проницаемости водонефтенасыщенного коллектора путем нагнетания химических реагентов в призабойную зону нагнетательных скважин с последующей технологической паузой, отличающийся тем, что в качестве химических реагентов используют смесь жидкого отработанного углеводорода ЖОУ - отхода производства изопрена после его выделения и очистки и бактерицида СНПХ-1004, а после технологической паузы продукты реакции продавливают сточной водой в пласт. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный ЖОУ закачивают в количестве 0,5 - 1,0 м³ на 1 м нефтенасыщенной толщины пласта, а указанный бактерицид - в количестве 100 - 200 г/м³ указанного ЖОУ.