СОСТАВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТА Российский патент 2004 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к микробиологическим способам повышения нефтеотдачи пластов.

Известен состав для вытеснения нефти из пласта на основе отходов биологических очистных сооружений (БОС), в частности избыточный активный ил после вторичных отстойников (пат. РФ №1755615, кл. Е 21 В 43/22).

Недостатком известного состава является краткосрочная биохимическая активность из-за нехватки кислорода для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов, что приводит и к торможению жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов, которые в процессе своей жизнедеятельности в основном используют продукты метаболизма аэробных микроорганизмов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является состав для увеличения нефтеотдачи пласта (патент РФ №2176019, кл. 7 Е 21 В 43/22), в котором в качестве источника микроорганизмов используется избыточный активный ил после вторичных отстойников БОС, а в качестве агента, повышающего биохимическую активность состава, - кубовые остатки производства синтетического глицерина - полиглицерины (ПГ).

Недостатком известного состава является сложность приготовления его по причине отсутствия товарных форм ПГ и неритмичная работа производства. Существенным недостатком состава является наличие в нем легкоокисляемых микроорганизмами питательных веществ - легких полиглицеринов, которые способствуют краткосрочному повышению биохимической активности микроорганизмов. После потребления ПГ биохимическая активность их резко падает и микроорганизмы ила не успевают адаптироваться к использованию пластовых флюидов и углеводородов нефти.

Целью изобретения является повышение биохимической активности состава в течение длительного периода. Технический результат заключается в увеличении нефтевытесняющей способности состава за счет повышения его биохимической активности и увеличения охвата пласта заводнением.

Цель и технический результат достигаются тем, что состав для увеличения нефтеотдачи пласта, содержащий избыточный активный ил с водой после вторичных отстойников БОС и воду, дополнительно содержит порошкообразный активированный уголь (ПАУ) (марки АГ-5, АГ-3, КАД-йодный и др.) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Избыточный активный ил после вторичных

отстойников БОС 0,1-1,0

Порошкообразный активированный уголь 0,08-0,10

Вода Остальное

В качестве воды он может содержать надиловую жидкость и биохимически очищенную воду.

Порошкообразный активированный уголь находит широкое применение в качестве интенсификатора биохимических процессов при очистке сточных вод. Этот комбинированный метод получил название биосорбция.

Многочисленные исследования биосорбции позволили выявить ряд преимуществ такого метода интенсификации, а именно улучшение седиментационных характеристик активного ила, ускорение биохимических процессов, повышение физиологической активности прикрепленных бактериальных клеток по сравнению со свободноплавающими, повышение концентрации субстрата за счет его сорбции на поверхности ПАУ, обогащение среды экзоферментами (сорбируемыми на поверхности ПАУ), вовлечение в обменные процессы устойчивых к биохимическому разрушению веществ, улучшение переноса кислорода и высокая эффективность удаления из сточных вод различных органических и неорганических веществ.

В табл. 1 приведены физико-химические свойства некоторых ПАУ.

Состав готовят путем введения в водные растворы избыточного активного ила (концентрация ила 0,2 - 1,0 мас.%) и ПАУ в концентрации 0,05 – 0,10 мас.%. Перед введением в ил ПАУ измельчались и просеивались через сито с размером ячейки 0,25 мм.

Пример 1. В цилиндр Лисенко или в градуированный цилиндр на 100 мл вводят раствор избыточного активного ила 99,95 г и 0,05 г ПАУ (из расчета 0,05 мас.%) и смесь тщательно перемешивают. Затем через определенные промежутки времени отмечают объем, занимаемый осевшим илом. В качестве контроля (прототип) 100 г раствора избыточного активного ила вносят в такой же цилиндр. Через 90 мин объем осевшего ила в опыте (данный состав) составляет 85 мл и в контроле (прототип) 92 мл. Все остальные операции проводят, как описано выше.

Пример 2. В условиях примера 1 вносят в одинаковые цилиндры (один из которых является контрольным - прототип) 0,08 г, 0,010 г и 0,15 г ПАУ и по 99,92; 99,90; 99,85 г водного раствора избыточного активного ила.

Общие результаты проведенных лабраторных исследований положительного влияния ПАУ на оседаемость избыточного активного ила (ИАИ) приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что ИАИ (состав №1 по прототипу) без введения ПАУ оседает плохо, жидкость над илом мутная с примесями взвешенных частиц ила, а предлагаемые составы №№3, 4, 5 эффективны, особенно составы №№3, 4.

В табл. 3 приведены результаты исследований влияния некоторых ПАУ в концентрации 1000 мг/л на основные характеристики ИАИ.

Из данных табл. 3 видно, что добавление ПАУ в ИАИ способствует улучшению иловых характеристик, в частности значительно снижается показатель оседаемости ила - иловый индекс - и увеличивается общее количество микроорганизмов (ОМЧ). Улучшение характеристик ИАИ будет способствовать сокращению времени адаптации микроорганизмов ила к трудноокисляемым соединениям и одновременному увеличению эффекта биодеградации, т.е. добавление ПАУ в вышеуказанной концентрации повышает биохимическую активность состава. Повышение биохимической активности состава происходит и за счет того, что поверхность ПАУ, его адсорбционные способности и свойства способствуют обогащению кислородом воздуха, что, очевидно, способствует удлинению периода аэробных микробиологических процессов в пласте и в конечном счете приведет к повышению нефтеотдачи пласта.

Биохимическая активность состава исследовалась по изменению величин ХПК (химическая потребность в кислороде - показатель общей суммы растворенных органических веществ) и нитрификации (переход азота аммонийного в азот нитратный).

Общие результаты исследований влияния ПАУ в концентрации 800 мг/л на ИАИ приведены в табл. 4.

Как видно из данных табл. 4, введение различных марок ПАУ в концентрации 800 мг/л вызывает улучшение процессов биодеградации и интенсификацию процесса нитрификации, что указывает на ускорение процесса биохимического окисления органических веществ и более глубокий распад с образованием промежуточных (спирты, альдегиды, кислоты и др.) и газообразных (метан, диоксид углерода и др.) конечных продуктов метаболизма, которые в свою очередь могут быть нефтевытесняющими агентами и будут способствовать увеличению дополнительно добытой нефти из пластов.

Таким образом, технико-экономическая эффективность предлагаемого состава определяется увеличением нефтеотдачи за счет улучшения селективно закупоривающей способности избыточного активного ила и роста охвата пласта заводнением при одновременном повышении биохимической активности и увеличении нефтевытесняющей способности состава.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к вторичным и третичным методам повышения нефтеотдачи пластов путем воздействия на пласт биореагентами. Техническим результатом является повышение эффективности воздействия биореагента на пласт за счет улучшения его биохимической активности и увеличения охвата пласта заводнением. Состав для повышения нефтеотдачи пласта содержит, мас.%: избыточный активный ил после вторичных отстойников биологических очистных сооружений 0,2 – 1,0, порошкообразный активированный уголь 0,08 – 0,1, вода остальное. В качестве воды состав может содержать надиловую жидкость и биохимически очищенную воду. При совместном использовании указанных компонентов улучшаются седиментационные характеристики активного ила, ускоряются биохимические процессы, улучшается перенос кислорода, вовлекаются в обменные процессы устойчивые к биохимическому разрушению вещества, кроме того, ПАУ могут быть носителями микроорганизмов и тем самым улучшают гидротранспорт их в глубь пласта. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Состав для повышения нефтеотдачи пласта, содержащий избыточный активный ил после вторичных отстойников биологических очистных сооружений и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит порошкообразный активированный уголь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Избыточный активный ил 0,2-1,0

Порошкообразный активированный уголь 0,08-0,10

Вода Остальное