СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ОБВОДНЕННЫХ УЧАСТКОВ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА Российский патент 2011 года по МПК E21B33/13 C09K8/50 

Изобретение относится к способам изоляции обводненных участков нефтяного пласта, путем закачки в него водоограничительного состава, обеспечивающего увеличение охвата незадействованных нефтяных участков и предназначенного для использования в нефтедобывающей отрасли.

Из существующих способов изоляции обводненных участков нефтяного пласта наибольшее развитие получил способ, основанный на использовании высокомодульного растворимого стекла (ВМРС) в смеси с пресной водой и реагентов, предназначенных для изменения агрегативного состояния ВМРС. Технология же способа состоит в переменно-циклической закачке в пласт через нагнетательные скважины смеси ВМРС и реагентов /1/. В момент попадания смеси ВМРС и реагента в пласт и смешения их с пластовой водой происходит нарушение ее агрегативной устойчивости, приводящее к гелеобразованию на промытых участках. В результате этого осуществляется блокировка водопроводящих каналов. Закачиваемая в скважину техническая вода вынуждена проникать в более глубокие и неохваченные ранее участки пласта и вытеснять оттуда нефть.

Недостатки способа, основанного на применении ВМРС, следующие. Во-первых, создаваемый гидроизолирующий экран (гель) под действием внутрипластового давления подвержен быстрому разрушению. Во-вторых, технология закачки в пласт смеси ВМРС и реагентов многоцикличная и многооперационная (6-7 циклов с 3-4 кратным повторением каждого цикла). Такая повторяющаяся цикличность делает способ трудоемким и энергоемким.

Наиболее близким к предлагаемому способу изоляции обводненных участков нефтяного пласта относится способ (2), состоящий в закачке в нефтяной пласт технологического раствора, представляющего собой суспензию, получаемую смешением бентонитовой глины с пресной водой, подвергнутой предварительно электрохимической активации (ЭХА) в анодной камере диафрагменного электролизера до среды, равной рН 2,5-3,0 /3/. Сама технология приготовления состава основана на смешении бентонитовой глины с активированной водой в соотношении 1:4, где одна весовая часть - бентонитовая глина, а 4 части весовое количество активированной воды. Получаемый таким способом состав перед закачкой в скважину разбавляется при интенсивном перемешивании с неактивированной пресной водой, имеющей ионную силу не более 0,004 моль/лит., до концентрации бентонитовой глины в смеси не более 5% вес. Закачивается суспензия в пласт через нагнетательные скважины. Количество ее устанавливается по степени приемистости пласта. Возможность применения такой суспензии в качестве водоограничительного состава достигается в результате увеличения ее эффективной массы, достигаемой за счет повышения удельного веса частиц бентонитовой глины. Повышение удельного веса частиц осуществляется следующим образом. Так при смешении глинистого порошка с пресной неактивированной водой происходит адсорбция молекул воды порами частиц в количестве 1/2-3/5 их внутреннего воздушного объема. При смешении же глинистого порошка с пресной водой, подвергнутой ЭХА, количество удаляемого воздуха из пор частиц увеличивается на 25:30%. Повышение количества адсорбированной воды частицами приводит к увеличению эффективной массы суспензии, достигающей значений 1,15:1,25 г/см³. В результате такого увеличения эффективной массы водоограничительные свойства суспензии значительно повышаются, поскольку частицы бентонитовой глины приобретают способность проникать в более глубокие незадействованные участки пласта и вытеснять оттуда нефть с удельным весом 0,9:1,1 г/см³.

Недостатки прототипа. Способ неэффективный. Для электрохимической активации пресной воды нужно затратить электроэнергии, превышающей по затратам себестоимость самой добываемой нефти. Используемое же оборудование для ЭХА воды сложное по конструкции, ненадежное в эксплуатации, малопроизводительное и, как следствие, совершенно неприемлемое для применения в промышленных масштабах.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения эффективности способа изоляции обводненных участков нефтяного пласта путем закачки в него водоограничительного состава, приводящего к увеличению охвата незадействованных участков в пласте и тем самым повышению нефтеотдачи пласта.

Поставленная задача решается тем, что для повышения эффективности способа изоляции обводненных участков нефтяного пласта в качестве водоограничительного состава используют суспензию с эффективной массой 1,15-1,25 г/см³ и состоящую из одной части отработанного ила и из девяти частей канализационной воды и получаемую смешением активного ила и канализационной воды в аэротанках - первичных отстойниках очистных сооружений с одновременной очисткой воды в аэротанках до экологически безопасного состава, при этом отбор такой суспензии для закачки в нефтяной пласт осуществляют после поступления ее из первичных отстойников во вторичные.

Приведенные отличительные признаки в предлагаемом способе позволяют решить задачи повышения эффективности нефтеотдачи обводненных участков пласта за счет: 1 - увеличения охвата незадействованных нефтяных участков в пласте; 2 - исключения из технологического процесса операции электрохимической активации пресной воды; 3 - исключения статьи расходов на приобретение спецоборудования; 4 - использования вместо дорогостоящей бентонитовой глины и пресной воды суспензии из отработанного ила и канализационной воды (бытовые стоки, поступающие в очистные сооружения) /4/. В настоящее время активный ил (соответствующий ТУ 2458-001-82561-2000) после отработки на очистных сооружениях не находит применение как исходное сырье.

Водоограничительные свойства предлагаемого способа проверялись экспериментальной работой, проводимой на лабораторной установке, использованной в прототипе.

Пример осуществления предлагаемого изобретения соответствует методике, приведенной в описании прототипа.

В стальную трубу диаметром 25 мм помещают образцы. Затем в трубе создают гидравлический отжим в 2 атм. Во всех опытах проницаемость образцов устанавливали равной около 250 мД, пористость 0,3. Сначала через образцы фильтруют воду до установления постоянного перепада давления, затем образцы обрабатывают оторочкой в 0,3 паровых объема состава, после чего продолжают фильтрацию воды до установления постоянного перепада давления. Фактор остаточного сопротивления f_ост, равный соотношению перепадов давления после обработки образца составом и до нее, показывает степень изолирующего воздействия состава (суспензии). Значения факторов остаточного сопротивления f_ост, полученные в результате применения предлагаемого состава (суспензии из активного ила и канализационной воды), лежат в интервале 11,9:12,05, что свидетельствует о высокой степени водоограничительного воздействия данных составов на обводненный пласт.

В примере осуществления способа в качестве водоограничительного состава используют суспензию, состоящую из одной части активного ила и девяти частей канализационной воды и имеющую эффективную массу, равную 1,15 г/см³, получаемую смешением активного ила и канализационной воды в первичных отстойниках очистных сооружений - аэротенках, с одновременной очисткой в них воды до экологически безопасного состава, при этом отбор такой суспензии для закачки в нефтяной пласт осуществляют после поступления ее из первичных отстойников во вторичные. Таким образом, как видно из изложения предлагаемого способа, используемый состав экономически значительно целесообразный (выгодный), экологически безопасный, технологически надежный. Кроме решения экономической, экологической и технологической задач предлагаемый способ решает задачу расширения арсенала безвредных составов для изоляции сильно обводненных участков нефтяного пласта.

Источники информации

1. Крупин С.В., Касимов Р.С. и др. Разработка водоограничетельного материала на основе высокомодульных растворимых стекол для технологии повышения нефтеотдачи пластов, Журнал Наука «Технология углеводородов, №1, 2002 г.

2. Крупин С.В., Кирин Л.В., Способ приготовления состава для изоляции высокопромытых участков пласта, Патент РФ №2210666 от 20.08.2003 г., Бюл. 23

3. Бахир В.М., Современные технологические электрохимические системы для обеззараживания, очистки и активирования воды, М. 1999, с.26-39.

4. Сараев В.И., Непокоренная клоака, ж.Эксперт №32, 2007 г.

Изобретение относится к способу изоляции обводненных участков нефтяного пласта и может найти применение в нефтедобывающей отрасли. Технический результат - повышение эффективности нефтеотдачи обводненных участков нефтяного пласта. В способе изоляции обводненных участков нефтяного пласта путем закачки в него водоограничительного состава в качестве водоограничительного состава используют суспензию, состоящую из одной части активного ила и девяти частей канализационной воды и имеющую эффективную массу, равную 1,15:1,25 г/см³, получаемую смешением активного ила и канализационной воды в первичных отстойниках очистных сооружений - аэротенках с одновременной очисткой в них воды до экологически безопасного состава, при этом отбор такой суспензии для закачки в нефтяной пласт осуществляют после поступления ее из первичных отстойников во вторичные.

Способ изоляции обводненных участков нефтяного пласта путем закачки в него водоограничительного состава, отличающийся тем, что в качестве водоограничительного состава используют суспензию с эффективной массой 1,15-1,25 г/см³, состоящую из одной части активного ила и из девяти частей канализационной воды, и получаемую смешением активного ила и канализационной воды в аэротенках- первичных отстойниках очистных сооружений, с одновременной очисткой воды в аэротенках до экологически безопасного состава, при этом отбор такой суспензии для закачки в нефтяной пласт осуществляют после поступления ее из первичных отстойников во вторичные.