СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАЗРАБОТКИ НЕОДНОРОДНОЙ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ Российский патент 2001 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам регулирования разработки неоднородных пластов нефтяных месторождений.

Известны способы регулирования разработки и проницаемости пластов, основанные на применении растворов различных полимеров (Сургучев М. Л. "Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов", - М., Недра, 1985).

Недостатком известных способов является относительно невысокие остаточные факторы сопротивления в условиях высокопроницаемых коллекторов, что связано с хорошей растворимостью полимеров в воде. При использовании объемных оторочек растворов полимеров возникает ряд технологических трудностей.

Известен способ вытеснения нефти из неоднородных по проницаемости карбонатных пластов (патент РФ N 2065945, МПК⁶ E 21 B 43/22), заключающийся в последовательной циклической закачке водных растворов полимера и дисперсий не растворимых в воде частиц (глинопорошка, древесной муки, мелкодисперсного песка и т.п.).

Недостатком известного способа является недостаточная эффективность, связанная с неглубоким проникновением не растворимых в воде частиц в пласт.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ, включающий последовательную закачку в пласт водного раствора полимера, концентрированного раствора щелочи и минерализованной воды (Патент РФ N 2004782, МПК⁶ E 21 B 43/22).

Недостатком данного способа является недостаточная эффективность, связанная с использованием концентрированных растворов щелочей.

Задачей изобретения является снижение концентрации химических реагентов при сохранении эффективности.

Указанная задача достигается тем, что в способе регулирования разработки неоднородной нефтяной залежи, включающем последовательную закачку в пласт минерализованной воды, водного раствора полимера, раствора щелочного реагента, минерализованной воды, в качестве раствора щелочного реагента используют раствор углещелочного реагента в воде или в водном растворе силиката натрия, а после него дополнительно закачивают буфер пресной воды.

В качестве полимера используют полиакриламиды (ПАА) различных марок, например DMP-310, PDA-1020B, OFXC-1187, Praestol 2500-2640, CS-30, CS-131 и т. п. Для приготовления раствора углещелочного реагента (УЩР) в водном растворе силиката натрия (жидком стекле) используют порошкообразный, пастообразный или жидкий УЩР, техническое жидкое стекло (ГОСТ 13078-81) и пресную воду из поверхностных пресных источников или артезианских скважин. УЩР представляет собой продукт взаимодействия гуминовых веществ бурого угля с щелочами, получаемый по известным методикам.

В качестве водного раствора солей используется минерализованная закачиваемая вода или водные растворы солей многовалентных металлов. Концентрация солей в водном растворе должна обеспечивать коагуляцию растворов УЩР, для чего плотность минерализованной воды должна быть не ниже 1050 кг/м³ или концентрация солей многовалентных металлов не ниже 0,5%.

Способ осуществляют путем последовательной закачки в пласт раствора полимера, раствора УЩР в воде или в растворе силиката натрия, буфера пресной воды и водного раствора солей.

Эффективность достигается следующим способом. Закачка раствора полимера приводит к временному блокированию низкопроницаемых участков пласта. Раствор УЩР в воде или в растворе силиката натрия представляет собой микрогетерогенную (коллоидную) систему, поэтому, с одной стороны, способен проникать только в крупные поры, в отличие от истинных растворов щелочей (по прототипу), проникающих и в мелкие поры, а с другой стороны, способен проникать значительно глубже в пласт, чем грубодисперсные системы по известным техническим решениям. Смешение растворов полимера и УЩР в пласте приводит к образованию гуматно-полимерных и силикатно-полимерных надмолекулярных комплексов, что повышает сопротивление движению жидкости в пласте. Последнее выравнивает фронт движения оторочек в пласте, что способствует увеличению глубины воздействия, уменьшает непроизводительные потери химических реагентов на сорбцию и защемление. При смещении в пласте растворов УЩР и водного раствора солей происходит образование гелей и гелеобразных осадков, снижающих проницаемость обводненных высокопроницаемых зон и пропластков. Силикат натрия предупреждает преждевременное осаждение УЩР в результате взаимодействия с солями жесткости. Буфер пресной воды также препятствует преждевременному осаждению УЩР и, следовательно, увеличивает глубину проникновения оторочек химических реагентов в пласт.

Применение заявляемого способа будет способствовать выравниванию фронта заводнения, вытеснению остаточной нефти, снижению обводненности продукции, уменьшению непроизводительной закачки воды и вовлечению в разработку плохо дренированных участков пласта.

Способ регулирования разработки нефтяной залежи может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений с неоднородными пластами.

Пример
Разработку нефтяного месторождения осуществляют в условиях неоднородных терригенных пластов со средней проницаемостью 0,1 - 1,0 мкм², пористостью 0,18 - 0,25 и минерализованными пластовыми водами с суммарным содержанием солей 50 - 250 г/дм³. Толщина пластов 4 - 20 м, глубина залегания 1500 м.

Для осуществления метода в нагнетательную скважину (приемистостью более 100 м³/сутки минерализованной воды) закачивают более 10 - 25 м³ 0,1 - 0,5%-ного раствора полимера, 25 - 100 м³ раствора УЩР в воде или в растворе силиката натрия, 5 - 10 м³ пресной воды и затем возобновляют закачку минерализованной воды. Отбор нефти осуществляется через добывающие скважины.

Эффективность заявляемого способа подтверждается результатами физического моделирования процесса растворов закачки полимера и УЩР в воде или в растворе силиката натрия в модели пласта Арланского месторождения в условиях, близких к пластовым. В ходе фильтрационных опытов через модели пласта фильтровали минерализованную воду до стабилизации перепада давления (ΔP), затем растворы реагентов и опять минерализованную воду до стабилизации ΔP. Действие способа оценивали по изменению фильтрационного сопротивления модели пласта:
R_сопр.= (ΔP_t/Q_t)/(ΔP₁/Q₁),
где R_сопр - фактор сопротивления, ΔP₁ - перепад давления при первоначальной фильтрации воды, ΔP_t и Q_t - текущие перепад давления и скорость фильтрации, Q₁ - средняя скорость фильтрации. В случае установившейся фильтрации:
R_сопр = R_ост = k₁/k₂,
где R_ост - остаточное фильтрационное сопротивление, k₁ и k₂ - проницаемость кернов по воде до и после воздействия. Характеристика моделей пласта и результаты экспериментов приведены в таблице.

Данные таблицы показывают, что заявляемый способ позволяет достигать тех же значений остаточного фактора сопротивления, что и при использовании концентрированных щелочей по прототипу.

Полученные данные подтверждают высокую эффективность заявляемого способа. Применение состава в нефтедобывающей промышленности позволит:
- повысить эффективность извлечения нефти из неоднородных коллекторов;
- уменьшить обводненность добываемой продукции и непроизводительную закачку воды;
- улучшить охрану окружающей среды.

Способ относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам регулирования разработки неоднородных пластов нефтяных месторождений. Техническим результатом является снижение концентрации химических реагентов при сохранении эффективности. В способе регулирования разработки неоднородной нефтяной залежи, включающем последовательную закачку в пласт минерализованной воды, водного раствора полимера, раствора щелочного реагента, минерализованной воды, в качестве раствора щелочного реагента используют раствор углещелочного реагента в воде или в растворе силиката натрия, а после него дополнительно закачивают буфер пресной воды. 1 табл.

Способ регулирования разработки неоднородной нефтяной залежи, включающий последовательную закачку в пласт минерализованной воды, водного раствора полимера, раствора щелочного реагента, минерализованной воды, отличающийся тем, что в качестве раствора щелочного реагента используют раствор углещелочного реагента в воде или в растворе силиката натрия, а после него дополнительно закачивают буфер пресной воды.