СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ НЕФТЕГАЗОВОГО ПЛАСТА И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ Советский патент 1994 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для обработки нефтегазовых пластов.

Целью изобретения является повышение нефтевытесняющих свойств состава.

Цель достигается тем, что известный состав для обработки нефтегазового пласта, содержащий бактерии метантенков и питательную для них среду, в качестве питательной среды содержит биологически очищенную сточную воду при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Бактерии метантенков 5-20
Биологически очищенная
сточная вода Остальное
Способ приготовления состава для обработки нефтегазового пласта заключается в том, что биологически очищенную сточную воду перед перемешиванием с бактериями метантенков подвергают термическому воздействию при температуре 90-100^оС с последующим охлаждением до температуры 20-50^оС.

В составе в качестве источника питательных веществ используют биологически очищенные сточные воды какого-либо производства, в частности образующиеся при очистке метанолсодержащих газопромысловых сточных вод с помощью дрожжей и/или бактерий и содержащие последние в количестве 0,5-2 мас. % . Предпочтительно использование в качестве питательной среды биологически очищенных промысловых сточных вод, так как последние содержат метанол, который в процессе биологической очистки разлагается до промежуточного продукта - муравьиной кислоты. При последующем окислении бактериями метантенков в условиях пласта муравьиной кислоты образуются дополнительные количества газа, создающего избыточное давление, способствующее увеличению дебита жидких углеводородов из скважины.

Термическую обработку биологически очищенных сточных вод при температуре 90-100^оС проводят для разложения содержащихся микроорганизмов. При этом последние распадаются при термической обработке до отдельных молекул (белков, липидов, углеводов и др. ), являющихся необходимым и быстроусваеваемым питанием для бактерий метантенков, способствующим размножению последних, интенсивному газообразованию в пористой среде пласта, увеличению живого сечения пласта.

Все это приводит к сокращению срока обработки скважины и повышению ее нефтеотдачи.

Охлаждение биологически очищенных сточных вод осуществляют до температуры 20-50^оС. Это необходимо для того, чтобы при последующем смешении их с бактериями метантенков последние не погибли.

Состав и способ приготовления проверены в лабораторных условиях путем проведения ряда опытов.

П р и м е р 1. В каждый из пяти стеклянных цилиндров емкостью около 250 мл со шлифом насыпают по 250 г песчанной породы и смешивают ее с 50 мл сырой нефти.

Биологически очищенная сточная вода, полученная при очистке газопромысловых метанолсодержащих сточных вод бактериями, имеет следующий состав, г/л:
Метанол Следы-0,5
Углеводороды 0,010-0,020
Mg²⁺ 0,010-0,15
K⁺ 0,010-0,1
Mn²⁺ 0,004-0,0015
Бактерии и/или
дрожжи 10-50
После биоочистки сточные воды и содержащиеся в них бактерии methanica собирают в емкость объемом 500 мл и подвергают термической обработке при 90-100^оС в течение 30 мин, охлаждают до +25^оС. Обработанные таким образом сточные воды смешивают с бактериями метантенков, причем последние добавляют в воду в количестве 3-30 мас. % . Состав полученных смесей приведен в табл. 1.

Полученный состав (по 50 мл) добавляют к содержимому цилиндров (смесь породы с нефтью).

В качестве контрольного образца служит точно такой же цилиндр, в который вместо предлагаемого состава добавляют 50 мл воды. Каждый цилиндр плотно закрывают пробкой со шлифом со впаянной стеклянной трубкой, один конец которой внутри цилиндра не доходит на 2 см до дна, а другой снаружи цилиндра сообщается с мерным сосудом. Собранные таким образом цилиндры помещают в термостат при 37^оС.

Эффективность обработки контролируют путем измерения объема нефти, вытесненной в другой мерный сосуд, а также регистрацией времени начала вытеснения нефти.

Результаты опытов с использованием пяти составов приведены в табл. 2.

Из представленных данных видно, что наибольшее количество вытесненной нефти за минимальное время наблюдается при использовании состава в следующих соотношениях, об. % : бактерии метантенков 5-20, биологически очищенная сточная вода - остальное.

Введение в состав для обработки нефтегазового пласта бактерий метантенков в меньшем количестве нецелесообразно, так как приводит к уменьшению выхода нефти за счет слабого газообразования в условиях пласта. Введение в состав для обработки пласта бактерий метантенков в большем количестве неоправданно из-за отсутствия достаточного количества питательных веществ, необходимых для их развития.

В ходе опыта из газовой фазы основного цилиндра отбирают пробу и подвергают газохроматографическому анализу.

Компонентный состав газа следующий. мас. % :
Азот 29,0
Метан 30,0
Двуокись углерода 32,0
Газообразные углево-
дороды 7,6
Сероводород 0,4
П р и м е р 2. В опыте (см. пример 1) в качестве питательной среды используют очищенную дрожжами Honsenuela polymorpha "ВНИИГЕНЕТИКА МЛ-6" газопромысловую метанолсодержащую сточную воду. Процесс очистки ведут в аппарате АНКУМ-2М при следующих параметрах процесса:
Объем ферментера 3,0
Температура среды в
ферментере, ^оС 36
рН среды в ферментере 4,0
Плотность биомассы в
ферментере, г/л 10,0-20,0
Содержание метанола
в неочищенных стоках, % 3,0
в очищенных стоках, % 0,08 В биомассе содержится, мас. % :
Белок 57
Углеводы 12
Фосфор 0,3
Липиды 4,8
ДНК + РНК 7,5
Витамины (А + Д + Е +
+каротиноиды + В) 0,15
При этом в полученной таким образом биологически очищенной сточной воде содержится 2 мас. % дрожжей Honsenuela polymorpha.

При соотношении: бактерии метантенков 20 об % , биологически очищенная сточная вода - остальное, произошло вытеснение 46,0 мл нефти в течение 20 ч.

П р и м е р 3. В опыте состав, содержащий, об. % : бактерии метантенков 13,0, биологически очищенные сточные воды 7,0, подвергают термической обработке при различной температуре. Эффективность обработки определяют по содержанию белка в сточной воде после удаления клеток (показатель разрушения клеток), а также по объемам и времени выхода нефти.

Как видно из табл. 3, оптимальная температура термообработки составляет 90-100^оС, так как температура обработки ниже 90^оС не приводит к полному разрушению клеток питательной среды, а увеличение температуры выше 100^оС сопровождается денатурацией (распадом) высокомолекулярных веществ клетки, что влияет на эффективность развития бактерий метантенков.

П р и м е р 4. В опыте (см. пример 1) проводят сравнительное исследование известного и предлагаемого составов.

Результаты проведенных исследований показывают, что использование предлагаемого состава по сравнению с известным приводит к сокращению в 3 раза времени начала вытеснения нефти или конденсата, т. е. снижается простой скважины, а также в 8-9 раз увеличивается эффективность действия микроорганизмов, что повышает дебит скважины за один и тот же промежуток времени.

Использование предлагаемого состава позволит повысить эффективность и интенсивность процесса обработки пласта. (56) Патент США N 4300632, кл. Е 21 В 43/22, 1981.

Авторское свидетельство СССР N 859610, кл. Е 21 В 43/22, 1981.

1. Состав для обработки нефтегазового пласта, содержащий бактерии метантенков и питательную для них среду, отличающийся тем, что, с целью повышения нефтевытесняющих свойств, в качестве питательной среды он содержит биологически очищенную сточную воду следующего состава, г/л:
Метанол Следы - 0,05
Углеводороды 0,1 - 0,2
Mg²⁺ 0,1 - 0,15
K⁺ 0,01 - 0,1
Mn²⁺ 0,004 - 0,0015
Бактерии и/или дрожжи 10 - 50
при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Бактерии метантенков 5 - 20
Биологически очищенная сточная вода Остальное
2. Способ приготовления состава по п. 1 путем перемешивания бактерий метантенков с питательной средой, отличающийся тем, что биологически очищенную сточную воду перед перемешиванием с бактериями метантенков подвергают термическому воздействию при температуре 90 - 100^oС с последующим охлаждением до температуры 20 - 50^oС.