СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЗ ПЛАСТА Российский патент 2006 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам добычи нефти из пласта с использованием в качестве вытесняющих агентов щелочных растворов.

Известен способ добычи нефти из пласта, предусматривающий циклическую закачку в пласт щелочной дистиллерной жидкости (ЩДЖ) с рН 10...12 в количестве 0,05...0,15 порового объема (п.о.), пресной воды и сточной воды в количестве 0,05...0,30 порового объема (п.о.) (а.с. СССР №1757263, кл. Е 21 В 43/22, БИ 25, 1996 г.).

Недостатком известного способа является необходимость большеобъемных разделяющих пресноводных оторочек, а также дополнительные затраты на подготовку щелочной дистиллерной жидкости (ЩДЖ), что осложняет и удорожает технологический процесс. Коррозионная активность ЩДЖ с рН 10÷12 по отношению к оборудованию скважин и трубопроводам при длительном использовании в качестве вытесняющего агента также снижает эффективность данного способа по увеличению добычи нефти.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ добычи нефти из пласта, предусматривающий циклическую закачку дистиллерной жидкости (ДЖ) с рН 5,5÷7 в количестве 0,04÷0,09 п.о., а сточную воду (СВ) - с плотностью не менее 1100 кг/м³ в количестве 0,017÷0,030 п.о., причем соотношение ДЖ:СВ в каждом цикле составляет от 2:1 до 5:1.(Патент РФ №2158822 кл. Е 21 В 43/22, БИ 31, 2000 г.)

Недостатком известного способа является недостаточно высокая эффективность, связанная с тем, что при закачивании оторочек ДЖ и СВ соотношение объемов оторочек выбирают вне зависимости от обводненности добывающих скважин и приемистости нагнетательных скважин, что не позволяет в достаточной мере снизить обводненность добываемой продукции, повысить охват пласта заводнением и получить прирост добычи нефти.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение добычи нефти, снижение обводненности добываемой продукции и повышение охвата пласта заводнением в результате перераспределения фильтрационных потоков.

Поставленная задача решается тем, что в способе добычи нефти из пласта путем циклической закачки через нагнетательную скважину дистиллерной жидкости и сточной воды, согласно предполагаемому изобретению соотношение объемов закачиваемых оторочек ДЖ и СВ выбирают в пределах 0,1÷10:1 в зависимости от обводненности продукции добывающих скважин и приемистости нагнетательных скважин очага воздействия таким образом: соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 5÷10:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м³/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 3÷4:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м³/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 0,1÷1:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м³/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 1,5÷2:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м³/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%.

Используемая дистиллерная жидкость (ДЖ) - отход содового производства, выпускается по ТУ 2152-035-00204872-02. Физико-химические показатели ДЖ приведены в таблице 1.

Таблица№1Наименование показателяНорма1. Внешний видРаствор серого или зеленоватого цвета, прозрачный2. Плотность, г/см³1,0-1,253. Показатель концентрации водородных ионов, рН единиц РН7,0-8,84. Массовая концентрация ионов кальция (Са²⁺), г/л, не более4,05. Массовая концентрация ионов хлора (Cl^-), г/л, не более1206. Массовая концентрация сульфат-ионов (SO₄ ^2-) г/л, не более0,857. Массовая концентрация взвешенных веществ, г/л, не более0,04

Дистиллерная жидкость содержит в составе гидрооксид кальция (Са(ОН)₂) и соли кальция (СаСО₃, CaCl₂, CaSO₄).

Используется сточная вода с удельным весом 1,1-1,2 г/см³ с рН 4,5-7.Содержание ионов кальция до 30 г/л, содержание ионов хлора 80-150 г/л, содержание сульфат-ионов до 0,7 г/л, концентрация взвешенных частиц в виде мехпримесей не более 0,05 г/л.

Сущность предлагаемого способа основана на следующем: при закачивании оторочки ДЖ и СВ в промытых каналах пласта образуется мелкодисперсный осадок, снижающий проницаемость промытых каналов и способствующий тем самым перераспределению фильтрационных потоков, причем количество выпавшего осадка и размер составляющих его частиц зависят не только от соотношения объема оторочек ДЖ и СВ, но и эксплуатационных параметров скважин очага воздействия. Так, при низкой приемистости скважин (менее 50 м³/сут) и низкой обводненности очага воздействия (менее 60%) большое количество выпавшего осадка (например, при закачивании оторочек в соотношении объемов оторочек ДЖ:СВ как 1,5:1) может осложнить работу нагнетательной скважины в результате выпадения солей в призабойной зоне и снижения в короткий срок приемистости (более чем на 50%). И наоборот, при приемистости более 50 м³/сут и обводненности более 60% мелкодисперсные частицы небольшого количества осадка, образовавшегося при закачивании оторочек в соотношении объемов оторочек ДЖ:СВ как 5:1, могут быть вынесены к ПЗП добывающих скважин. Таким образом, варьируя соотношением объемом оторочек в зависимости от приемистости нагнетательной скважины и обводненности добывающих скважин в очаге воздействия, можно значительно повысить охват воздействием, увеличить зону воздействия, тем самым глубину и охват пласта воздействием.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного введением новых критереев применимости способа, а именно: соотношение объемов закачиваемых оторочек ДЖ и СВ выбирают в зависимости от приемистости нагнетательной скважины и обводненности реагирующих добывающих скважин испытуемого очага воздействия. Таким образом, заявляемое изобретение отвечает критерию "новизна".

В промысловых условиях способ осуществляют следующим образом: проводят замеры приемистости нагнетательных скважин и обводненности по участку воздействия и в зависимости от вышеназванных эксплуатационных параметров определяют соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ. После чего в нагнетательную скважину закачивают последовательно при выбранном соотношении дистиллерную жидкость в количестве 0,006÷0,1 порового объема и сточную воду в количестве 0,005÷0,1 порового объема пласта, промытого водой. Через добывающие скважины осуществляют отбор жидкости.

Эффективность заявляемого способа оценивалась по результатам лабораторных и промысловых опытов.

Пример 1. Для определения количества выделившегося осадка провели лабораторные опыты по смешению в свободном объеме дистиллерной жидкости и промысловой сточной воды. В опытах использовали ДЖ с рН 7 и удельным весом 1,119 г/см³ и попутно добываемую сточную воду с рН 5,5 и удельным весом 1,153 г/см³. В результате смешения ДЖ со сточной водой при различных соотношениях образуются осадки, которые содержат в своем составе в основном малорастворимые соли CaSO₄, Fe(OH)₂, СаСО₃. Определены с помощью электоронного микроскопа размеры частиц осадка. В условиях термостатирования (25 град) определеляли время оседания выпавших в осадок частиц, которые некоторое время в зависимости от соотношения объемов ДЖ и СВ в смеси находятся во взвешенном состоянии. Сведения о выделившемся осадке приведены в таблице 2.

Таблица 2№№опытаСоотношение объемов ДЖ:СВКоличество выделившегося осадка, г/лРазмеры частиц, ммВремя оседания частиц, сут10,1:10,0170,05-0,15520,5:10,050,12-0,2331:10,0650,18-0,25241,5:10,1470,2-0,3152:10,0620,16-0,24263:10,0530,17-0,232,574:10,0390,18-0,213850,0230,19-0,204960,0210,16-0,1851080,020,15-0,17511100,0180,14-0,166

По данным таблицы 2 видно, что количество выделившегося осадка и размеры частиц осадка и место выпадения при смешении ДЖ и СВ можно регулировать, выбирая соотношения смешиваемых объемов. Из таблицы следует также, что с увеличением объема осадка увеличивается и размер частиц образующихся солей (до 0,3 мм), увеличивается скорость оседания частиц, которое при применении в промысловых условиях особенно при низкой обводненности по очагу воздействия (менее 60%) и приемистости (менее 50 м³/сут) приводит к преимущественному отложению солей в призабойной зоне пласта нагнетательной скважины и тем самым снижает эффективность способа.

Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа для того чтобы выпадение осадка происходило не в призабойной зоне нагнетательных и добывающих скважин, а в высокопроницаемых промытых пропластках, соотношение объемов закачиваемых в пласт ДЖ и сточной воды необходимо выбирать в зависимости от основных геолого-промысловых параметров по участку воздействия: приемистости нагнетательной скважины и обводненности продукции по очагу воздействия, что позволит значительно повысить эффективность известного способа добычи нефти за счет перераспределения фильтрационных потоков и увеличения охвата пласта заводнением.

Для определения зависимости соотношения объемов закачиваемых ДЖ и сточной воды от приемистости нагнетательных скважин и обводненности по очагу воздействия рассмотрены примеры осуществления предлагаемого способа в промысловых условиях. Рассмотрены 9 очагов воздействия по заявляемому способу и 3 очага - по прототипу на Бузовьязовском месторождении, терригенный девон пласт Д1 с проницаемостью 0,100-0,55 мкм² и пористостью 20-22%, геолого-промысловые параметры пласта: приемистость, средняя обводненность по очагу воздействия приведены в таблице 3.

Предлагаемый способ осуществили следующим образом. Предварительно замерили в установленном порядке приемистость и обводненность добываемой продукции по каждому очагу и в зависимости от величины эксплуатационных параметров определили величины соотношений объемов оторочек ДЖ и СВ. Затем через нагнетательные скважины через КНС последовательно закачиваются оторочки ДЖ и сточной воды, объемы которых указаны в таблице 3. После проведения первого цикла по данным промысловых исследований определили снижение обводненности и прирост добычи нефти. Циклы повторяют и в каждом цикле соотношение объемов определяют аналогично первому. Результаты проведения промыслового эксперимента приведены в таблице 3.

Таблица 3№очагПриемистость,
м³/сутОбводненность
по
очагу,
%Соотношение
объемов
оторочек
ДЖ:СВОбъем ДЖ
в п.о.Объем СВ
в п.оСреднее
снижение
обводнен-ности
по
очагу,%Прирост добычи
нефти по очагу
воздействия, тУвеличение
К_ОХВ пласта
заводнением
по данным
расходомет-рии,%Приемистость
после первого
цикла, м³/сут15645,25:10.050,014,512447,15625040,16:10,060,015,011006,14834539,610:10,050,0054,16785,75044383,03:10,030,0114,314008,92857542,71:10,050,0511,312784,56567837,40,5:10,0450,097,513458,37078943,10,1:10,0060,068,8110010,1808130911,5:10,10,0667,298725,9115998842:10,090,0456,389615,790Прототип38
36
4035
50
402:1
3:1
5:10,05
0,01
0,0250,025
0,003 0,0053,1
2,5
1,6310
290
2561,3
2,5
1,912
16
17

Технологическая эффективность от циклического воздействия ДЖ и сточной воды по предлагаемому способу оценивалась по РД 39-0147035-209-87 "Методическое руководство по определению технологической эффективности гидродинамических методов повышения нефтеотдачи пластов". М., ВНИИ, 1987.

Результаты опытно-промышленных работ, приведенных в таблице 3, свидетельствуют, что при подборе соотношений оторочек ДЖ и СВ по заявляемому способу с учетом данных лабораторных исследований и эксплуатационных параметров скважин очагов закачки эффективность добычи нефти возрастает. Если по предлагаемому способу технологическая эффективность составляет 678-1400 т дополнительной нефти на 1 очаг воздействия и среднее снижение обводненности по очагу 4,5-14,3%, тогда как по прототипу по каждому очагу воздействия дополнительно добыто 256-310 т при снижении обводненности на 1,6-3,1%, то есть в 5 раз эффективность меньше, что свидетельствует о высокой эффективности способа по увеличению добычи нефти. Кроме того, по данным расходометрии до и после проведения цикла выявлено, что прирост коэффициент охвата пласта заводнением (К_ОХВ) в пределах интервала перфорации в предлагаемом способе составляет по ряду нагнетательных скважин 5,7-25,9%, а на очаговых нагнетательных скважинах, где закачка оторочек осуществлялась по известному способу, рост К_ОХВ всего 1,3-2,5%,то есть в 8 раз меньше, что также свидетельствует о высокой эффективности способа по увеличению охвата пласта заводнением. Приемистость нагнетательных скважин после проведения цикла закачки оторочек ДЖ и СВ по заявляемому способу по ряду скважин незначительно снизилась - от 5 до 20%, а по скважине №3 приемистость даже выросла от 45 м³/сут до 47 м³/сут, тогда как после воздействия по прототипу приемистость нагнетательных скважин за 1 цикл снизилась на 54-65,7%.

Осадкообразующая технология, разработанная на основе предлагаемого способа, осуществляется через кустовую насосную станцию (КНС) и позволяет охватить межскважинную зону, то есть зону в большом радиусе между очаговыми нагнетательными скважинами. Способ экономичен и доступен, так как используется бесплатный отход производства, ресурсы которого не ограничены, кроме того, способ реализуется с применением существующей системы заводнения. Квалифицированное использование отходов нефтехимических производств позволяет снизить затраты на водоизоляционные работы в неоднородных коллекторах и способствует охране окружающей среды.

Таким образом, применение заявляемого способа в нефтедобывающей промышленности способствует более эффективному регулированию проницаемости неоднородного пласта, повышению охвата пласта заводнением.

Способ относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам добычи нефти из пласта с использованием вытесняющих агентов - щелочных растворов. Техническим результатом является повышение эффективности вытеснения, снижение обводненности добываемой продукции и охвата пласта заводнением. В способе добычи нефти из пласта, включающем вытеснение ее к добывающим скважинам путем циклической закачки дистиллерной жидкости и сточной воды, соотношение объемов закачиваемых оторочек ДЖ:СВ выбирают в пределах 0,1÷10:1 в зависимости от обводненности продукции добывающих скважин и приемистости нагнетательных скважин таким образом: соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 5÷10:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м³/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 3÷4:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м³/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 0,1÷1:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м³/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 1,5÷2:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м³/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%. 3 табл.

Способ добычи нефти из пласта, включающий вытеснение нефти из пласта к добывающим скважинам циклической закачкой дистиллерной жидкости (ДЖ) и сточной воды (СВ) в очаговые нагнетательные скважины, отличающийся тем, что соотношение объемов оторочек закачиваемых ДЖ и СВ выбирают в пределах 0,1...10:1 в зависимости от обводненности продукции добывающих скважин и приемистости нагнетательных скважин таким образом: соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 5÷10:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м³/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 3÷4:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м³/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 0,1÷1:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м³/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 1,5÷2:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м³/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%.