Способ разработки неоднородных по проницаемости нефтяных пластов Советский патент 1991 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к повышению нефтеотдачи неоднородных по проницаемости заводненных пластов.

Целью изобретения является повышение охвата вытеснением обводненных слоисто-неоднородных продуктивных нефтяных пластов.

В данном способе разработки нефтяного пласта, включающем закачку в продуктивный пласт полимера, суспендированного в жидкости, не вызывающей набухания, в качестве суспендированных частиц используют водорастворимый полимер, а суспензию его закачивают порциями, причем концентрация каждой последующей порции меньше предыдущей и лежит в интервале от 20% доО,01 %, а между порциями суспензии полимера закачивают порции воды.

Использование суспензии водорастворимого полимера, который в инертной жидкости-носителе поступает при закачке в первую очередь в обводненные высокопроницаемые зоны, где частицы его сначала набухают и перекрывают эти зоны, а в дальнейшем под влиянием воды в пласте набухшие частицы растворяются и в результате образуется высоковязкая малоподвижная оторочка из растворимого полимера, которая передвигается по пласту в зоны с разСП

о

ел ю VI

личной проницаемостью. Этот процесс в пористой среде очень длителен и исчисляется годами. Для выравнивания проницаемости слоисто-неоднородных пластов суспензию закачивают порционно с уменьшением концентрации полимера в каждой последующей порции, за счет чего суспензия поступает в зоны с меньшей проницаемостью, где полимер также растворяется и образуется вязкая, но подвижная оторочка и так далее. Между порциями суспензии закачивают прослойки воды так, чтобы объем закачанной суспензии полностью контактировал с водой, образуя растворы. Полимер- ные частицы в нефтяной среде не растворяются и в случае попадания в нее извлекаются вместе с нефтью.

Таким образом, неоднородность пласта по проницаемости снижается на удаленных от призабойной зоны расстояниях. Это приводит к увеличению коэффициента охвата пласта заводнением,что, в конечном счете, обеспечит повышение нефтеотдачи пласта.

Закачку полимера производят в виде однородной суспензии и дополнительное перемешивание не является необходимым, оно за счет гидродинамических перетоков в течение длительного времени происходит в пласте. Твердые частицы полимера поглощают воду из суспензии и пласта, набухают, увеличиваются в объеме и закупоривают промытые обводненные высокопроницаемые зоны, тем самым решая поставленную задачу.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

1.На выбранном участке с неоднородным по проницаемости пластом, имеющем нагнетательную и добывающие скважины, гидродинамически связанные между собой, проводят комплекс гидродинамических и геологофизических исследований, на основании которых определяют объем V зон пласта, в которые необходимо закачать состав.

2.В качестве полимера используют водорастворимые полимеры, обладающие способностью перед растворением набухать, увеличиваясь в объеме в несколько раз, например, карбоксиметилцеллюлоза полиоксиэтилен, оксиэтилцеллюлоза, гид- роксиэтилцеллюлоза, полиакриламид и другие.

З.В качестве жидкости-носителя используют дизтопливо, безводную нефть, дистиллят, растворы солей с высокой минерализацией и другие.

4.Производят расчет объема суспензии соответственно исследованиям по формуле

я ( D - D V -Н п

где Di - радиус элемента участка, где долж- ы получить блокирующую оторочку, м;

D2 - радиус элемента участка за вычеом толщины оторочки, м; Н - толщина пластов, м: п - пористость, в долях единицы. 5.Концентрацию полимера в суспензии и количество порций рассчитывают с учетом приемистости пластов и его неоднородности по проницаемости. В зависимости от качества полимера учитывают, чтобы вяз- кость низкоконцентрированной оторочки была не ниже 10 МПа«с и не выше 500 . для высококонцентрированной в растворенном состоянии.

6.Количество полимера определяют по формуле

P VrCi-t-V2-C2+...+ VnCn.

где Vi,V2...Vn - объемы суспензий,

Ci,C2...Cn - концентрация полимера в

суспензии, доли единицы.

7.Между порциями суспензии закачивают порции воды в объеме не менее 50-70% от объема воды, которую может поглотить

попимер перед растворением. Выбранный полимер поглощает 5 объемов воды, следовательно, порции воды будут соответствовать 100 м . Остаток воды полимер поглотит из пласта.

Суспензию готовят непосредственно

перед закачкой в пласт, используя для этой цели струйные насосы. Из емкости не более 500-1000 л {чтобы суспензия не осаждалась) готовую суспензию закачивают в нагнетательную скважину насосным агрегатом. Тем же агрегатом в скважину закачивают между порциями суспензии порции воды. Пример конкретного выполнения. Участок, на котором расположены три

добывающие скважины, испытывает влияние от одной нагнетательной скважины. Из добывающих скважин получают жидкость, обводненную более, чем на 80%. Средняя пористость пласта - 0,20, толщина -3м,

расстояние между добывающими и нагнетательной скважиной в среднем 500-600 м, приемистость нагнетательной скважины - 800 . Необходимо в пласте на расстояние 200 м получить оторочку шириной 1 м.

Водорастворимый полимер оксиэтилцеллюлоза (ОЕЦ). По профилю приемистости пласт принимают в интервале 3 м (100 м , 300 м , 400 м по 1 м). Вязкость оксиэтилцел- люлозы 0,5% раствора - 11 МПа-с, 1,0% - 138 МПа-с, 2,0% - 500 МПа-с.

Расчет:

1. Объем суспензии

V

iJ5bPli..

4 i2 опл2

3.14 (201 2000 3x0,2 189 м

2.Пласты по толщине одинаковые. Весь объем делят поровну на 3 порции (189:3 63 м.

3.Количество полимера

Р бЗхО,02х + 63x0,01 + 63x0,005 2,21 т,

4.0ксиэтилцеллюлоза в дизтопливе не растворяется, поэтому в качестве жидкости- носителя выбрали его.

5.Объем воды, закачиваемой между порциями суспензии 35-45 м .

Эффективность данного способа в сравнении с известным исследовали в лабораторных условиях на моделях пласта.

При испытании были использованы следующие материалы.

1 .Гидрооксиэтилцеллюлоза, карбокси- метилцеллюлоза с размером частиц от 0,1 до 30 мкм.

2.В качестве жидкости-носителя: диз топливо, минерализованная вода плотностью 1,20 г/см.

З.В качестве нефти - модель нефти (нефть:керосин - 1:1) с плотностью 0,798 г/см, вязкостью 6,1 МПа С.

Опыты проводили на искусственных моделях пласта, представляющих систему элементов, в качестве которых использовали стеклянные трубки диаметром 2 см, длиной 28 см, которые заполняли кварцевым песком. В модели брали две трубки, с изменением фракции песка проницаемость элементов была 300 мкм и 1080 мкм .

Опыты проводили в следующей последовательности:

1.Пористую среду каждого элемента по отдельности насыщали нефтью, затем их подсЬединяли через общий вход к модели.

2.Проводили вытеснение нефти из модели до полной обводненности обоих элементов.

З.На вход подавали суспензию полимера в инертном растворителе (дизтопливе, минерализованной воде) и продавливали водой в пористую среду, операцию проводили четырехкратно с последовательным уменьшением полимера в дисперсии.

4.После продавки суспензии в модель пласта давали выдержку до 30 суток (так как

:

длина модели пласта и расстояния между скважинами несоизмеримо).

5.Возобновляли вытеснение нефти водой.

56.Обработку результатов эксперимента

проводили по формулам:

АК К2 -Ki

V2 Vo

100:

К2

V1 Vo

Vi -I-V2

Ki -5 100;

Vo

Vc

где Л К - прирост коэффициента вытеснения,%:

Ki,K2 - первичный и вторичный коэффи- циенты вытеснения,%:

Vi - объем нефти, вытесненной первичной водой,см ;

V2 - объем нефти, вытесненной после обработки, см : Vo - объем нефти в пористой среде, см .

Результаты опытов приведены в табли

30

35

40

45

50

55

це.

Как видно из таблицы, в результате закачки полимера, суспендированного в инертном растворителе, значительно увеличивается коэффициент вытеснения из низкопроницаемых зон (в среднем на 50%), а в целом по модели прирост составляет 28,2% по сравнению с известным.

Верхний предел концентрации полимера определяется его фильтрующей способностью в пористой среде (от малоподвижного или неподвижного в промытых высокопроницаемых зонах), контролируется вязкостью.

Нижний предел концентрации последующих порций ограничивается вязкостью вытесняемой нефти, т.е. не должна быть ниже вытесняемой нефти.

Формула изобретения

Способ разработки неоднородных по проницаемости нефтяных пластов, включающий закачку в продуктивный пласт полимера, суспендированного в не- вызывающей набухания жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения охвата вытеснением обводненных слоисто- неоднородных продуктивных нефтяных пластов, в качестве суспендированного полимера используют водорастворимый полимер, причем суспензию водорастворимого полимера закачивают в пласт порциями, чередуя с водой, и в каждой

последующей порции концентрацию водорастворимого полимера в суспензии уменьшают, при этом концентрация полимера в суспензии равна 20,0-0.01 мас.%,

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для повышения нефтеотдачи неоднородных по проницаемости заводненных пластов. Цель изобретения - повышение охвата вытеснением обводненных слоисто-неоднородных нефтяных пластов. В пласт закачивают суспензию водорастворимого полимера в невызывающей набухания жидкости. Закачку производят оторочками, чередуя с водой. Концентрация полимера в суспензии находится в интервале 20,0-0,01 мас.%. В каждой последующей порции суспензии она меньше, чем в предыдущей. Суспензия попадает в первую очередь в высокопроницаемые пропластки, набухает под действием воды и перекрывает высокопроницаемые зоны. В дальнейшем под действием воды набухшие частицы растворяются, образуя высоковязкие малоподвижные оторочки. 1 табл.

59,0

Предла- гаемыйВО, 3

61 ,0

60,0

15,037,00,8 растаор карбокси-66,021,,56,5

мвтилцеллюлозы нерастворимой, но набухйю дей I «оде - 0,5 см

П,;;37,0Гидроксиэтилцеллюпоза63,0ВЗ, О73,036,5

в минерализованной веде (плотность 1,19 г/см ) с концентрацией;

U - 1,5 с« 0,11 - 1,6 см Карбонсиметилиеплглоэа в дизтоптве с К1 иценг- рацией:

22,ЬИ,5101 - 2,0 см 61,В61),О62,921,ll

1,0 - 1,3 см Гидроксилцеплюлоэа я нинерАлизованной воде (пористость

1,19 г/см ) с нонцент- Пвцией;

О,ОН - .5 см Карбочсилцелгюлоза с комцентрацией 19,0.39,520 -1,5м 61.,578,071,232,7

28,2