СПОСОБ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПЛАСТА Российский патент 2006 года по МПК C12N1/20 E21B43/22 

Изобретение относится к биотехнологии, применяемой в нефтяной промышленности, в частности к микробиологическим способам извлечения остаточной нефти из обводнившихся пластов на поздней стадии эксплуатации месторождения.

Известен способ заводнения нефтяного пласта, включающий закачку в пласт гидрогеля с иммобилизованными в нем клетками морской аэробной микрофлоры и полициклическими хинонами (Пат. РФ №2023872, МКИ Е 21 В 43/22). Недостатком такого способа является использование только аэробных углеводородокисляющих бактерий и дорогостоящего гидрогеля.

Наиболее близким по технической сущности достигаемому результату является способ разработки нефтяного пласта (Пат. РФ №2158360 от 27.10.2000 г. Бюл. №30), в котором в качестве источника микроорганизмов используются активный ил промышленных предприятий и биостимуляторы. Недостатком известного способа является и низкая эффективность вытеснения нефти из пласта, и быстрое оседание дисперсных частиц ила, представляющих собой агломераты микробных клеток, при растворении в закачиваемой воде.

Техническим результатом изобретения является повышение стабильности микроорганизмов активного ила в объеме растворителя (воды) в процессе закачивания, улучшение фильтруемости в пористой среде и, как следствие, повышение нефтеотдачи.

Поставленная задача решается тем, что в способе вытеснения нефти из пласта, заключающийся в последовательной закачке в пласт водного раствора активного ила, биостимулятора, гидролизного сахара, согласно изобретению вначале закачивают водный раствор активного ила в смеси с крахмалом при соотношении 5:1, затем закачивают гидролизный сахар при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Активный ил0,1-5,0Крахмал0,1-1,0Гидролизный сахар0,5-3,5ВодаОстальное

Активный ил представляет собой концентрат бактерий и других микроорганизмов вместе с органическими и минеральными остатками их разложения в виде порошка с характерным запахом. Получают путем сгущения жидкого активного ила очистных сооружений промышленных производств и сушки на распылительных сушилках по ТУ 2458-001-33782561-2000. Ил содержит спорообразующие формы бактерий, 80-90% органических веществ и 7-12% минеральных элементов. Органическое вещество включает протеин, нуклеиновые кислоты, липиды, витамины, макро- и микроэлементы.

В качестве стабилизатора частиц активного ила в растворе используют полимер растительного происхождения представитель класса полисахаридов - крахмал, состав которого выражается общей формулой (С₆Н₁₀O₅)_n. Кроме того, водный раствор крахмала в составе с АИ используется: для повышения фильтруемости состава в пористой среде, которое позволяет проникать реагенту глубже в пласт, увеличивая охват пласта заводнением, и в качестве дополнительного источника питания для бактерий активного ила и пластовой микрофлоры. Особенно ценным преимуществом использования крахмала является его свойство обуславливать дисперсность фаз в водной среде, содержащей микроорганизмы, поскольку активный ил является многокомпонентной системой органических и неорганических компонентов.

Гидролизный сахар (ГС) рекомендуется добавлять для активизации микрофлоры активного ила и пластовой микрофлоры. ГС образуется при производстве целлюлозы из древесины, основным компонентом являются моносахариды (28-32%), органические кислоты, макро- и микроэлементы (ТУ 2458-001-33782561-2001). ГС имеет удельный вес 1,25 г/см³, рН 5,0, вязкость 70-100 мПа·с.

Указанное соотношение компонентов закачиваемого в пласт состава обеспечивает наибольшую степень извлечения нефти из пласта.

Способ осуществляется с применением серийно выпускающихся агрегатов и автоцистерн и не требует специального обустройства скважин.

Эффективность предлагаемого изобретения была проверена в лабораторных и промысловых условиях.

Пример 1. Эффективность стабилизации частиц активного ила в закачиваемой воде определялась экспериментально по времени оседания частиц в растворителе.

В градуированные цилиндры на 100 мл вносят растворы активного ила и крахмала в определенных соотношениях (см. табл.1). Затем через определенные промежутки времени отмечают объем, занимаемый осевшим составом. В качестве контроля в такие же цилиндры вносят раствор активного ила без стабилизатора (крахмала).

Данные табл.1 показывают, что предлагаемый в качестве стабилизатора дисперсных частиц активного ила в растворе - крахмал является эффективным реагентом (опыт 1-6) по сравнению с контролем (опыт 7-9).

Пример 2. Эффективность способа определялась одновременно и на пластовых моделях пористой среды фильтрацией раствора данного состава и вытесняющим агентом - водой. В качестве пластовых моделей пористой среды использовался дезинтегрированный керновый материал. Фильтрационные опыты проводились по известной методике ОСТ (39-195-86). Данные результатов фильтрации приведены в табл.2.

Результаты фильтрационных опытов на моделях пласта показали следующее: в опытах 1-4 снижение проницаемости находилось в интервале 48,7-83,7%, увеличение нефтеотдачи с 7,5-12,8%, а при фильтрации состава по прототипу снижение проницаемости 27,8% (опыт №5) и прирост нефтеотдачи составил 5,1%.

Данные опыта говорят об эффективности применяемого состава по способу вытеснения нефти из пласта.

Пример 3. Осуществление способа в промысловых условиях. Способ разработки нефтяного пласта и регулирование проницаемости водонефтенасыщенного коллектора основаны на закачивании оторочек композиции биореагентов в нагнетательные скважины. Объем закачивания биореагентов на одну обрабатываемую нагнетательную скважину зависит от конкретных геолого-физических свойств пласта, физико-химических флюидов, насыщающих пласт, стадии разработки месторождения нефти, степени обводненности добываемой продукции и может составлять 20-100 м³.

Промысловые испытания технологии площадного микробиологического воздействия проводились на Волковской площади Волковского месторождения Башкортостана. Фонд эксплуатационных скважин составлял 47, в т.ч. 37 скважин добывающих и 10 нагнетательных. На месторождении основным промышленно-нефтеносным объектом являются известняки турнейского яруса. Пласты-коллекторы сложены как высокопроницаемыми порово-кавернозными, так и низко пористыми и слабопроницаемыми известняками. Пористость составляет 0,12 д.ед., проницаемость - 0,020 мкм². Вязкость нефти в пластовых условиях 7,03 мПа·с, плотность 843 кг/м³, пластовая температура 26°С. Обводненность добываемой продукции - 86,2%, средняя приемистость нагнетательных скважин - 76 м³/сут.

Нагнетание растворов биореагентов проводилось агрегатом ЦА-320 60 м³ водного раствора смеси активного ила (3,0 т), крахмала (1,0 т) и затем гидролизного сахара (2,5 т) и продавливанием буферной жидкостью (пресная вода) в количестве 10-15 м³. Затем переходили на обычный режим работы. Отбор жидкости проводят через добывающие скважины.

Через 2 месяца после закачки растворов биорегентов в нагнетательные скважины наблюдалось снижение обводненности продукции добывающих скважин с 86 до 80% и более, удельная технологическая эффективность на одну обработку составила 1,5-2,0 тыс.т, на 1 т закачиваемых биореагентов до 600 т дополнительной нефти.

Как показали опытно-промысловые испытания, применение данного способа наиболее эффективно на нефтяных пластах, находящихся в поздней стадии разработки, где необходимы выравнивание профилей приемистости нагнетательных скважин, изоляция водопромытых зон, ограничение водопритока.

Технология применения способа проста и заключается в закачке в нагнетательную скважину и продавливании состава из ствола скважины в пласт водой.

Таким образом, полученные данные показывают, что заявляемый способ разработки нефтяного пласта проявляет высокую эффективность. Применение способа в нефтедобывающей промышленности позволяет:

- стабилизировать частицы активного ила в объеме закачиваемого раствора и более глубокое проникновение в пласт;

- повышает эффективность извлечения нефти из неоднородных коллекторов до 12,8%;

- уменьшает обводненность добываемой продукции и непроизводительную закачку воды.

Способ технологически прост и не требует дорогостоящего оборудования.

Таблица 1
Влияние крахмала на динамику оседаемости активного ила№ опытаСодержание компонентов, мас.%Объем осевшего состава в зависимости от времени отстаивания, млактивный илкрахмалвода0 мин30 мин60 мин120 мин240 мин10,0050,199,8910098,097,092,089,020,10,199,8010098,796,891,887,530,50,599,0010098,896,890,787,041,01,098,0010098,396,189,586,753,01,096,0010098,196,389,084,865,01,094,0010097,596,089,080,170,1-99,901007020,00,50,581,0-99,001006313,00,70,795,0-95,00100509,31,01,0

Таблица 2
Результаты фильтрации№ опытаПорядок закачивания растворов реагентовКонцентрация реагентов, %Объемы
закачиваемых растворов состава п..оСнижение проницаемости, %Прирост нефтеотдачи, %активный илкрахмалгидролизный сахар123456781Закачиваемая вода (минерализованная р-1,1
г/см³)      Оторочка пресной воды   0,01  Композиция водных растворов активного ила с крахмалом0,10,1 0,2   Раствор гидролизного сахара  0,50,1  Оторочка пресной воды   0,01  Закачиваемая вода   3,548,77,52Закачиваемая вода      Оторочка пресной воды   0,01  Композиция водных растворов активного ила с крахмалом1.00,5 0,2  Раствор гидролизного сахара  1,50,1  Оторочка пресной воды   0,01  Закачиваемая вода   3,759,38,13Закачиваемая вода      Оторочка пресной воды   0,01  Композиция водных растворов активного ила с крахмалом3,01,0 0,2  Раствор гидролизного сахара  2,50,1  Оторочка пресной воды   0,01  Закачиваемая вода    72,19,74Закачиваемая вода      Оторочка пресной воды   0,01  Композиция водных растворов активного ила с крахмалом5,01,0 0,2  Раствор гидролизного сахара  3,5   Оторочка пресной воды   0,01  Закачиваемая вода    83,712,85Закачиваемая вода (прототип)      Оторочка пресной воды (прототип)   0,01  Раствор активного ила (прототип)5,0- 0,2  Раствор гидролизного сахара (прототип)  3,50,1  Оторочка пресной воды (прототип)   0,01  Закачиваемая вода (прототип)    27,85,1

Изобретение относится к биотехнологии, применяемой в нефтяной промышленности, в частности к микробиологическим способам извлечения остаточной нефти из обводнившихся пластов на поздней стадии эксплуатации месторождения. Способ заключается в том, что в нагнетательную скважину закачивают последовательно водный раствор смеси активного ила со стабилизатором, в качестве которого используют крахмал и гидролизный сахар, при соотношении компонентов, мас.%: активный ил 0,1-5,0, крахмал 0,1-1,0, гидролизный сахар 0,5-3,5, вода - остальное. Применение способа в нефтедобывающей промышленности позволяет стабилизировать частицы активного ила в объеме закачиваемого раствора и более глубокого проникновения в пласт, повысить эффективность извлечения нефти из неоднородных коллекторов до 12,8%, уменьшить обводненность добываемой продукции и непроизводительную закачку воды. 2 табл.

Способ вытеснения нефти из пласта, заключающийся в последовательной закачке в пласт водного раствора активного ила, биостимулятора, отличающийся тем, что водный раствор активного ила закачивают в смеси с крахмалом перед закачкой биостимулятора - гидролизного сахара, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Активный ил0,1-5,0Крахмал0,1-1,0Гидролизный сахар0,5-3,5ВодаОстальное