СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ Российский патент 2010 года по МПК E21B43/22 

Описание патента на изобретение RU2383725C1

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяной залежи, представленной неоднородными пластами, и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов и снижения обводненности добывающих скважин на поздней стадии эксплуатации месторождений.

Известен способ разработки нефтяных пластов, преимущественно на поздней стадии эксплуатации, включающий последовательную закачку в пласт растворов полимеров класса полиакриламида, щелочи и соли двух- или трехвалентных металлов (см. патент РФ №2103491, МКИ Е21В 43/22, публ. 1998 г.).

Данный способ недостаточно эффективен вследствие деструкции молекул полимера под действием солей пластовых и закачиваемых вод, снижения вязкости из-за адсорбции полимера на поверхности пор.

Известен способ обработки нефтяных месторождений путем закачки в пласт водного раствора анионного полимера, неорганической или органической кислоты, растворимой в воде, для доведения рН среды от 0,5 до 2,5, жидкого стекла и соли поливалентного металла (см. патент РФ №2112873, МКИ Е21В 43/22, публ. 1998 г.).

Этот способ недостаточно эффективен вследствие деструкции молекул полимера в минерализованных водах и недостаточной вязкости образуемой в пласте системы из-за потери сшивающего агента на породе пласта. Также при использовании в качестве сшивающего агента солей Cr+3 нарушается экологическая обстановка в нефтедобывающем регионе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ разработки нефтяной залежи, включающий закачку в пласт водного раствора силиката натрия и структурообразующего реагента (патент на изобретение №2215133, МКИ Е21В 43/22, публ. 2003 г.), где в качестве структурообразующего реагента берут цеолитсодержащую породу, предварительно обработанную соляной кислотой, проводят технологическую выдержку и нагнетают вытесняющий агент, дополнительно закачивают раствор эфира целлюлозы, а в качестве вытесняющего агента используют воду или водный раствор ПАВ.

Известный способ недостаточно эффективен вследствие ограниченности области применения способа. Цеолитсодержащая порода с месторождения должна доставляться на завод глинопорошков, где подвергается предварительному измельчению, очистке от примесей и обработке. Все это увеличивает стоимость цеолитного материала. Необходимо отметить, что содержание ионов алюминия в цеолитной породе составляет около 2-6%. Это снижает устойчивость к размыву водой структурированной системы и эффект снижения скорости фильтрации жидкости в пласте достигается в основном за счет использования цеолита.

В основу настоящего изобретения положена задача создать экологически безвредный для окружающей среды, эффективный способ разработки нефтяной залежи, позволяющий более эффективно воздействовать на обводненные пласты за счет перераспределения фильтрационных потоков и вовлечения в разработку зон с высокой нефтенасыщенностью, а также надежно изолировать водоприток к добывающим скважинам.

Поставленная задача решается тем, что в способе разработки нефтяной залежи, включающем закачку в пласт растворов полимера, силиката натрия, структурообразующей системы, проведение технологической выдержки и нагнетание вытесняющего агента, в качестве структурообразующей системы берут суспензию самораспадающегося сепарированного шлака и раствор соляной кислоты.

В преимущественном варианте осуществления способа закачки растворов полимера, силиката натрия, суспензии сепарированного самораспадающегося шлака и раствора соляной кислоты осуществляют раздельно.

В качестве полимера используют:

- Полиакриламид: accotrol S-622, DKS-ORP, РДА-1020 и др.

- Сульфацелл (гидроксиэтилцеллюлоза), марок 1 или 2, ТУ 6-55-221-1473-97.

- карбоксилметилцеллюлозу по ТУ 6-55-321-1453-96.

Силикат натрия, получаемый при плавке кварцевого песка с кальцинированной содой, берут по ГОСТ 13078-81.

Соляная кислота - по ГОСТ 3118-77.

Самораспадающийся сепарированный шлак берут, например, марки СФШ (ТУ 14-11-325-97) - который является отходом металлургической промышленности.

При взаимодействии в пласте шлака и соляной кислоты происходит реакция с выделением в раствор солей AlCl3, MgCl2, CaCl2 и др. металлов и образование гелеобразной структурированной системы.

После закачки в обводненный неоднородный пласт через нагнетательную скважину водных растворов полимера, силиката натрия, суспензии сепарированного шлака и раствора кислоты происходит тройной эффект:

- структурирование и увеличение вязкости раствора полимера силикатом натрия;

- образование гидрогелей, в результате взаимодействия солей металлов и силиката натрия, выделенных кислотой из самораспадающегося шлака;

- образование вязкой, полимердисперсной структурированной системы шлак-полимер преимущественно в высокопроницаемой зоне пласта.

Этот процесс, при дальнейшей фильтрации воды, приводит к изменению фильтрационных потоков и вовлечению в разработку ранее не охваченных воздействием зон.

При закачке через добывающую скважину растворов полимера, силиката натрия, суспензии самораспадающегося шлака и раствора кислоты происходит образование вязкой структурированной гелеобразной системы в промытых каналах пласта, что приводит к изоляции водопритока к скважине и снижению обводненности добываемой продукции.

Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет получить новый технический результат, который выражается в повышении эффективности способа разработки нефтяной залежи путем использования экологически безвредного для окружающей среды метода.

Анализ известных решений, отобранных в процессе поиска, показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков и наличием вышеуказанных свойств и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного объекта критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Способ в промышленных условиях осуществляется следующим образом. В обводненный нефтяной пласт через нагнетательную или добывающую скважины закачивают с помощью насосного агрегата водный раствор полимера 0,1-3%-ной концентрации, водный раствор силиката натрия 5-10%-ной концентрации. Далее закачивают суспензию самораспадающегося сепарированного шлака и раствор соляной кислоты. Пределы изменения концентрации соляной кислоты от 3-10,0%, а самораспадающегося шлака 5-10%. Соотношение между водным раствором полимера и суспензии самораспадающегося шлака составляет 1:1 соответственно, их рабочие концентрации зависят от удельной приемистости скважин и толщины пласта.

Закачку водного раствора полимера, раствора силиката натрия, суспензии самораспадающегося шлака и раствора соляной кислоты проводят циклически чередующимися оторочками. Объем количеств закачанных реагентов составляет 0,1-0,3 ПО. Осуществляют 2-5 циклов обработки. Затем проводят технологическую выдержку не менее 3 суток. Далее закачивают вытесняющий агент.

Подбор концентраций и объемов закачиваемых реагентов в зависимости от состояния скважины позволяет использовать их как для выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин, так и для изоляции водопритока в добывающих скважинах.

Оценку эффективности заявляемого способа и способа-прототипа проводят в лабораторных условиях по коэффициенту прироста нефтеотдачи.

Исследования проводят на модели пласта, состоящей из двух стеклянных трубок с общим входом. Кварцевый песок, которым набивают модель, подбирают так, чтобы смоделировать пласты с большей неоднородностью по проницаемости. Затем модель насыщают слабоминерализованной водой и определяют проницаемость по воде. После этого модель насыщают нефтью. Определяют коэффициент нефтеотдачи при вытеснении нефти водой. Вытеснение нефти из модели пласта проводят до полной обводненности продукции из высокопроницаемого пропластка модели.

Пример 1 (заявляемый способ)

В модель пласта, насыщенную водой с минерализацией 150 г/л, последовательно закачивают 0,3%-ный водный раствор полиакриламида Accotrol-S622, 5,0%-ный водный раствора силиката натрия, суспензию самораспадающегося шлака 5,0%-ной концентрации и 5,0%-ный раствор соляной кислоты, в виде 3 одинаковых циклов в количестве 0,21 Vпор. Проводят выдержку в течение 2 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи при вытеснении нефти водой составляет по модели пласта в целом 31,31% (см. табл., пример 1).

Пример 2

В модель пласта, насыщенную водой с минерализацией 150 г/л, последовательно закачивают 2,0%-ный водный раствор сульфацелла марки 1, 8,0%-ный водный раствор силиката натрия, 10,0%-ную суспензию самораспадающегося шлака и 10%-ный раствор соляной кислоты, в виде 5 одинаковых циклов в количестве 0,22 Vпор. Проводят выдержку в течение 3 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи при вытеснении нефти водой составляет 36,2% (см. табл., пример 2).

Пример 3

В модель пласта, насыщенную водой с минерализацией 270 г/л, последовательно закачивают 5,0%-ный водный раствор силиката натрия, 1%-ный раствор карбоксиметилцеллюлозы, 8,0%-ную суспензию самораспадающегося шлака и 5,0%-ный водный раствор соляной кислоты, в виде 3 одинаковых циклов в количестве 0,2 Vпор. Проводят технологическую выдержку в течение 2 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи при вытеснении нефти водой составляет 34,93% (см. табл., пример 3).

Пример 4.

В модель пласта, насыщенную водой с минерализацией 150 г/л, последовательно закачивают 5,0%-ную суспензию самораспадающегося шлака и 10,0%-ный водный раствор соляной кислоты, далее 2,0%-ный водный раствор, сульфацелла марки 1 и 5,0%-ный водный раствор силиката натрия, в виде 2 одинаковых циклов в количестве 0,2 Vпор. Проводят технологическую выдержку в течение 3 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи при вытеснении нефти водой составляет 33,52% (см. табл., пример 4).

Пример 5 (известный способ)

В модель пласта чередующимися оторочками закачивают 2%-ный водный раствор сульфацелла марки 1 по ТУ 6-55-221-1473-97, с добавлением 5%-ного силиката натрия, и 8,0%-ную суспензию цеолитсодержащей породы, предварительно обработанной 2,0%-ным раствором соляной кислоты, в виде 3 одинаковых циклов в количестве 0,21 Vпор. Проводят выдержку в течение 3 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи составляет 25,21% (см. табл., пример 5).

Применение предлагаемого способа позволяет увеличить прирост коэффициента нефтеотдачи в среднем на 10-35%, успешно разрабатывать неоднородные по проницаемости, обводненные, трещиноватые нефтяные залежи без нарушения экологической обстановки в нефтедобывающем районе.

Похожие патенты RU2383725C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ 2002
  • Тахаутдинов Ш.Ф.
  • Муслимов Р.Х.
  • Гатиятуллин Н.С.
  • Хисамов Р.С.
  • Яковлев С.А.
  • Баженов Иван Григорьевич
  • Головко С.Н.
  • Вердеревский Ю.Л.
  • Залалиев М.И.
  • Крюков С.В.
RU2215133C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ 1998
  • Тахаутдинов Ш.Ф.
  • Гатиятуллин Н.С.
  • Бареев И.А.
  • Головко С.Н.
  • Захарченко Т.А.
  • Залалиев М.И.
  • Тарасов Е.А.
  • Войтович С.Е.
RU2157451C2
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА 2011
  • Хисамов Раис Салихович
  • Файзуллин Илфат Нагимович
  • Ибатуллин Равиль Рустамович
  • Ганеева Зильфира Мунаваровна
  • Хисаметдинов Марат Ракипович
  • Ризванов Рафгат Зиннатович
  • Кубарева Надежда Николаевна
  • Коновалова Надежда Павловна
RU2483202C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ 2001
  • Крючков В.И.
  • Насибуллин А.А.
RU2210665C2
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕОДНОРОДНЫХ НЕФТЯНЫХ ПЛАСТОВ 1995
  • Головко С.Н.
  • Муслимов Р.Х.
  • Залалиев М.И.
  • Арефьев Ю.Н.
  • Ненароков С.Ю.
RU2078202C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ 2001
RU2188315C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ 2007
  • Насибулин Ильшат Маратович
  • Васясин Георгий Иванович
  • Баймашев Булат Алмазович
  • Харитонов Руслан Радикович
  • Ахметзянов Разиль Равильевич
RU2352772C1
СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ 1998
  • Тахаутдинов Ш.Ф.
  • Гатиятуллин Н.С.
  • Бареев И.А.
  • Головко С.Н.
  • Захарченко Т.А.
  • Залалиев М.И.
  • Войтович С.Е.
RU2138629C1
Способ изоляции обводнившихся участков пласта 2001
  • Чернышев А.В.
  • Мазаев В.В.
  • Морозов В.Ю.
  • Тимчук А.С.
RU2217575C2
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ПЛАСТОВЫХ ВОД 1997
  • Мазаев Владимир Владимирович
  • Гусев Сергей Владимирович
  • Коваль Ярослав Григорьевич
  • Полторанин Николай Евдокимович
RU2108455C1

Реферат патента 2010 года СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяной залежи, представленной неоднородными пластами, и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов и снижения обводненности добывающих скважин на поздней стадии эксплуатации месторождений. Технический результат - повышение эффективности воздействия на обводненные пласты и надежности изоляции водопритока к добывающим скважинам. В способе разработки нефтяной залежи, включающем закачку в пласт водных растворов полимера, силиката натрия и структурообразующей системы, проведение технологической выдержки и нагнетание вытесняющего агента, в качестве структурообразующей системы берут суспензию самораспадающегося сепарированного шлака и раствор соляной кислоты. Причем закачку осуществляют раздельно. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 383 725 C1

1. Способ разработки нефтяной залежи, включающий закачку в пласт водных растворов полимера, силиката натрия и структурообразующей системы, проведение технологической выдержки и нагнетание вытесняющего агента, отличающийся тем, что в качестве структурообразующей системы берут суспензию самораспадающегося сепарированного шлака и раствор соляной кислоты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачку растворов полимера, силиката натрия, суспензии сепарированного шлака и раствора кислоты осуществляют раздельно.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2383725C1

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ 2002
  • Тахаутдинов Ш.Ф.
  • Муслимов Р.Х.
  • Гатиятуллин Н.С.
  • Хисамов Р.С.
  • Яковлев С.А.
  • Баженов Иван Григорьевич
  • Головко С.Н.
  • Вердеревский Ю.Л.
  • Залалиев М.И.
  • Крюков С.В.
RU2215133C1
ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ 2001
  • Акчурин Х.И.
  • Агзамов Ф.А.
  • Каримов Н.Х.
  • Сукманский О.Б.
  • Кононова Т.Г.
  • Салихов З.С.
  • Аннаненков А.Г.
  • Дубинский Г.С.
RU2178059C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПЛАСТА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 1995
  • Рыскин А.Ю.
  • Беликова В.Г.
  • Рамазанов Р.Г.
RU2112873C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕОДНОРОДНЫХ НЕФТЯНЫХ ПЛАСТОВ 1996
  • Бриллиант Л.С.
  • Новожилов В.Г.
  • Старкова Н.Р.
RU2103491C1
ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ 2002
  • Агзамов Ф.А.
  • Акчурин Х.И.
  • Каримов Н.Х.
  • Саид И.А.
  • Аль-Самави А.С.
  • Сабдыков Нур Сабдыкович
  • Сукманский О.Б.
  • Дубинский Г.С.
RU2211914C1
US 4332297 A, 01.06.1982.

RU 2 383 725 C1

Авторы

Вердеревкий Юрий Леонидович

Залалиев Марат Исламович

Арефьев Юрий Николаевич

Сулейманов Габдулла Ибрагимович

Лукьянов Юрий Владимирович

Имамов Руслам Зефилович

Губайдуллин Фарид Альффредович

Даты

2010-03-10Публикация

2008-11-18Подача