Способ регулирования разработки неоднородного нефтяного пласта Российский патент 2004 года по МПК E21B43/02 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам регулирования проницаемости неоднородных пластов с помощью химических реагентов.

Известен способ для регулирования проницаемости нефтяного пласта, включающий закачку хлорида алюминия и щелочи (М. Кристиан и др. Увеличение продуктивности и приемистости скважин. М.: Недра, 1985г., с.73-74).

Недостатком известного способа является недостаточная эффективность и использование дорогостоящих реагентов.

Наиболее близким аналогом для заявленного способа способ регулирования разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий последовательную закачку в пласт через нагнетательные скважины водных растворов полиакриламида, щелочи и гидроксохлористого алюминия ГХА с продавливанием каждой из оторочек буферной жидкостью - пресной водой при соотношении оторочек полимера, щелочи и ГХА 1 : 100 : 100 и добычу нефти через добывающие скважины (патент РФ № 2167278 С2, 20.05.2001).

Недостатком известного способа является низкая изоляционная эффективность промытой зоны неоднородного пласта, обусловленная относительно небольшой зоной воздействия и недостаточно эффективным регулированием (снижением) проницаемости неоднородного пласта, что, в свою очередь, определяется низкими реологическими свойствами изолирующей системы.

Задачей предполагаемого изобретения является повышение нефтеотдачи пластов и снижение обводненности добываемой продукции за счет увеличения охвата пласта воздействием и регулирования профиля приемистости скважин.

Поставленная задача решается тем, что в способе регулирования разработки неоднородного нефтяного пласта, включающем последовательную закачку в пласт через нагнетательные скважины оторочек пресной воды, водного раствора щелочного реагента, пресной воды, водного раствора гидроксохлористого алюминия ГХА, продавливание водой и добычу нефти через добывающие скважины, вместе с водным раствором щелочного реагента закачивают полидиметилдиаллиламмоний хлорид ПДМААХ, а при продавливании после оторочки водного раствора ГХА используют воду минерализованную сточную. Причем возможно, что водные растворы щелочного реагента с ПДМААХ и ГХА закачивают в соотношении 1:1.

Гидроксохлористый алюминий выпускается по ТУ 38.302163-94 и является отходом производства изопропилбензола, получаемый в процессе алкилирования бензола пропиленом путем отмыва реакционной массы от отработанного катализаторного комплекса растворами хлористого алюминия.

Полидиметилдиаллиламмоний хлорид выпускается по ТУ-6-05-2009-86 и является высокомолекулярным полиэлектролитом катионного типа с линейно-циклической структурой, имеющий молекулярную массу 161,7. Полидиметилдиаллиламмоний хлорид известен как реагент, снижающий набухаемость глин, входит в составы для обработки глиносодержащих пластов (Патент РФ № 2166075, Е 21В 43/22, опубл 1999 г.).

Каустическая сода выпускается по ГОСТ 22-63-79. В качестве щелочного реагента могут быть использованы водные растворы карбоната натрия, водные растворы аммиака.

Физико-химическая сущность изобретения

В неоднородном пласте закачиваемый щелочной раствор совместно с полидиметилдиаллиламмоний хлоридом проникает и заполняет трещины, существующие в высокопроницаемых интервалах пласта в прискважинной зоне нагнетательных скважин. При замещении его раствором гидроксохлористого алюминия происходит “сшивка” раствора полидиметилдиаллиламмоний хлорида катионами алюминия с образованием высокопрочного резиноподобного структурированного геля. Закачиваемый раствор гидроксохлористого алюминия выполняет функции сшивателя и гелеобразующего компонента. Присутствие полидиметилдиаллиламмоний хлорида повышает водоизолирующий эффект гелей в результате “связывания“ отдельных частиц между собой и породой пласта и тем самым снижает проницаемость трещин и крупных пор. Образующиеся гели приводят к блокированию порового пространства обводнившихся пропластков, не снижая при этом проницаемость нефтенасыщенной части пласта.

Для оценки преимущества предлагаемого технического решения перед известным способом были проведены лабораторные опыты по изучению гелеобразующих свойств (пример 1) и водоизолирующих свойств (пример 2), заявляемых в способе регулирования разработки неоднородного нефтяного пласта реагентов.

Пример 1. Предварительно готовили 2,5% раствор полидиметилдиаллиламмоний хлорида в щелочном растворе. Для приготовления раствора объемом 50 мл были взяты навески: щелочи -12,190 г и полидиметилдиаллиламмоний хлорида -1,524 г. Первоначально растворялась навеска щелочи в воде объемом 30-35 мл, затем в этом же растворе - навеска полимера и доводился общий объем до 50 мл. Выдерживали 3-5 ч для получения однородного раствора. Затем в цилиндре смешивали 50 мл полученного раствора полидиметилдиаллиламмоний хлорида в щелочи с 50 мл гидроксохлористого алюминия и фиксировали объем осадка после выдержки в течение 1 часа, 24 часов. В качестве оптимального объемного соотношения реагентов взяли соотношение 1:1.

При смешении реагентов с добавкой полидиметилдиаллиламмоний хлорида концентрацией 2,5 мас.% гелеобразование происходит во всем объеме, при этом добавка полидиметилдиаллиламмоний хлорида позволяет получить большее количество гелеобразного осадка (0,244 г/л).

Пример 2. Исследование реологических свойств

Реологические свойства характеризуются динамической вязкостью и предельным напряжением сдвига и измеряются на приборе Реотест-2.

Концентрация полимера подбиралась в зависимости от желаемых высоких значений реологических свойств. На приборе Реотест-2 определяли вязкость и прочность геля, характеризуемую напряжением сдвига. Экспериментально установлено, что образующиеся по предлагаемому способу гели обладают значительно улучшенными реологическими свойствами.

Водоизолирующий эффект зависит от прочности геля. Чем выше прочность геля, тем выше водоизолирующий эффект. Введение полимера полидиметилдиаллиламмоний хлорида в гелеобразующий состав повышает прочность гелевых структур.

Для предлагаемого состава (см. чертеж, кривая 2) с 2,5% концентрацией полидиметилдиаллиламмоний хлорида при вязкости 4,2-0,1 Па·с напряжение сдвига составляет 8-50 Па.

Таким образом, результаты исследований реологических свойств показывают, что вязкость заявляемой смеси увеличилась в 10 раз и напряжение сдвига увеличилось в 6 раз.

Эффективность использования предлагаемого способа подтверждается опытно-промысловыми работами.

Рассмотрим пример осуществления известного и предлагаемого способа в промысловых условиях на месторождении НГДУ Чекмагуш-нефть.

Пример 3. Предлагаемый способ

Испытуемый объект - очаг воздействия на Менеузовской площади - представлен одной нагнетательной (скв.3269) и пятью добывающими скважинами. Приемистость нагнетательной скважины - 168 м³/сут., обводненность продукции добывающих скважин изменяется в пределах 93,6-98,0%. Пласт представлен терригенными коллекторами, неоднороден по толщине, проницаемость пласта - 0,68 мкм², пористость - 0,25. Средний дебит по нефти на одну скважину изменяется в пределах 0,3-1,0 т/сут. После проведения комплекса подготовительных и исследовательских работ в нагнетательную скважину закачивают последовательно оторочку пресной воды 3 м³, затем 3,6 м³ смеси 20% раствора каустической соды с добавлением 2,5 мас.% полидиметилдиаллиламмоний хлорида (из расчета 1 м³ на 1 м перфорированной толщины пласта), затем оторочку пресной воды в объеме 0,5 м³. После этого закачивают 3,6 м³ 22% раствора гидроксохлористого алюминия из расчета 1 м³ на 1м перфорированной толщины пласта. Далее продавливают реагенты в пласт 5 м³ минерализованной сточной воды плотностью 1120 кг/м³, скважину останавливают на реагирование на 24 ч и пускают под закачку.

В результате воздействия предлагаемым способом в течение 7 месяцев приемистость нагнетательной скважины снизилась 168 до 97 м³/сут, вследствие изоляции высокопроницаемых интервалов пласта снизился объем закачиваемой воды в течение 7 месяцев на 14910 м³; средняя обводненность добываемой продукции снизилась на 2,23%. Дебит по нефти в среднем возрос в 2,4 раза. За 7 месяцев дополнительно добыто 887 т нефти (см.таблицу). Эффект продолжается.

Технико-экономические преимущества

На основании анализа динамики показателей эксплуатации скважин (примеры 3-4) можно сделать вывод о том, что использование предлагаемого способа позволяет снизить обводненность продукции, дебит по нефти увеличить.

Технология проста и экономична. Объектами воздействия являются нефтяные месторождения с неоднородными коллекторами на средней и поздней стадии разработки.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам регулирования проницаемости неоднородных пластов с помощью химических реагентов. Техническим результатом изобретения является повышение нефтеотдачи пластов и снижение обводненности добываемой продукции. В способе регулирования разработки неоднородного нефтяного пласта, включающем последовательную закачку в пласт через нагнетательные скважины оторочек пресной воды, водного раствора щелочного реагента, пресной воды, водного раствора гидроксохлористого алюминия (ГХА), продавливание водой и добычу нефти через добывающие скважины, вместе с водным раствором щелочного реагента закачивают полидиметилдиаллиламмоний хлорид (ПДМААХ), а при продавливании после оторочки водного раствора ГХА используют воду минерализованную сточную. Причем возможно, что водные растворы щелочного реагента с ПДМААХ и ГХА закачивают в соотношении 1:1. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ регулирования разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий последовательную закачку в пласт через нагнетательные скважины оторочек пресной воды, водного раствора щелочного реагента, пресной воды, водного раствора гидроксохлористого алюминия ГХА, продавливание водой и добычу нефти через добывающие скважины, отличающийся тем, что вместе с водным раствором щелочного реагента закачивают полидиметилдиаллиламмоний хлорид ПДМААХ, а при продавливании после оторочки водного раствора ГХА используют воду минерализованную сточную.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водные растворы щелочного реагента с ПДМААХ и ГХА закачивают в соотношении 1:1.