Способ изменения проницаемости нефтяного пласта Советский патент 1990 года по МПК E21B43/22 

ел

СЛ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Цель - увеличение водопроницаемости нефтяного пласта. В последний в качестве раствора соединения алюминия в водной фазе закачивают 0,01-0,1 мас.%-ный раствор оксихлорида алюминия в пресной подкисленной воде с PH не менее 2 и не более 4. Перед раствором оксихлорида алюминия закачивают оторочку пресной подкисленной воды с PH не менее 2 и не более 4. При этом размер оторочки составляет не менее одного объема пор пространства фильтрации. Оторочка подкисленной воды необходима для предотвращения образования осадка и для препятствия закупорки пор нефтяных пластов. Подкисленную воду готовят путем дозирования соляной кислоты в закачиваемую пресную воду. Способ обеспечивает большую приемистость нагнетательных скважин, а также больший охват заводнением нефтяного пласта по объему и снижение расхода используемого агента. Данный способ работоспособен на ранней и поздней стадиях разработки, в том числе при высокой степени заводненности нефтяного пласта водами различного состава. 5 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам заводнения нефтяных месторождений.

Цель изобретения - увеличение водопроницаемости нефтяного пласта.

Сущность изобретения сводится к последовательной закачке в нефтяной пласт оторочки подкисленной пресной воды с рН не менее 2 и не более k при размере оторочки не менее одного объема пор пространства фильтрации с последующей непрерывной закачкой 0,01-0,1-ного мас.% раствора оксихлорида алюминия в пресной подкисленной воде с рН раствора не менее 2 и не более .

Оторочка подкисленной воды необходима для того, чтобы предотвратить образование осадка и препятствовать закупорке пор нефтяных пластов. Пластовые воды нефтяных месторождений, в основном, имеют величину рН 5-8, поэтому при закачке реагента без подкисленной воды происходит смешение пластовых и закачиваемых вод, величина рН закачиваемой воды растет и происходит коагуляция закачиваемого реаОЭ

ента, ведущая к закупорке пор нефтяого пласта. Приемистость нагнетательых скважин при этом уменьшается.

Подкисленную воду готовят путем озирования соляной кислоты в закачиаемую пресную воду. Так для снижения величины рН пресной воды, применяв™ ейся при экспериментах, с первонаального значения 7S8 до рН 3,8„ не- JQ бходимо 100 мг/л НС1 (27% конц.), о рН 3,0 необходимо 500 мг/л НС1, о рН 2,1 необходимо 1300 мг/л НС1, до рН 1,9 необходимо 1700 мг/л НС1. Оксихлорид алюминия, являющийся час- 5 тично гидролизованным соединением, обладает повышенной адсорбционной способностью. Это является положительным моментом при взаимодействии закачиваемой воды с породой пласта и со 2о связанной водой, так как приводит к снижению расхода реагента. Еще одним преимуществом оксихлорида алюминия является то, что при его введении в воду ее стабильность практически не 25 изменяется. В настоящее время известно применение оксихлорида алюминия в качестве коагулянта при очистке поверхностных вод от взвешенных частиц. Оксихлорид алюминия готовится растворением свежеосажденной гидроокиси алюминия в 0,5-1 0%-ных растворах НС1 и поставляется в виде 35%-ного раствора или кристаллического вещества, содержащего 0-М% A1г03 и 20-21% НС1.

При осуществлении изобретения не $5 имеет значения исходное состояние оксихлорида алюминия (водный раствор или кристаллы) при сохранении равенства дозировки реагента. Водный ргст- вор оксихлорида алюминия является бо- ® лее технологичным по сравнению с сталлической его формойt поскольку в этом случае отпадает необходимость в наличии растворных баков и подача товарного реагента может осуществляться насосами непосредственно в трубопровод подкисленной закачиваемой воды.

Требуемая величина водородного показателя подкисленной воды (рН) обоснована экспериментально. Результаты представлены в табл.1,

Как видно из представленных данных, при величине рН больше Ц водопроницаемость по сравнению с пресной под- кисленной водой уменьшилось на В интервале величин рН от 2 до увеличение водрпроницаемости На 18„1%

30

45

50

5 о 5

5 ®

5

0

5

0

достигается при различном объеме прокачанной воды При величине рН менее 2 сначала наблюдается рост водопроницаемости до 12,6%, а затем с увеличением объема прокачанной воды происходит снижение водопроницаемости. Это происходит в результате частичной перезарядки поверхности нефтяных коллекторов.

Снижение величины рН менее 2 нецелесообразно по ряду причин: значительный расход реагента, повышенная коррозионная активность воды, снижение срока службы оборудования.

Содержание оксихлорида алюминия в пресной подкисленной воде обосновано экспериментально Результаты представлены в табл„20

I

R материалах заявки отмечается, что оптимальное количество оксихлорида алюминия 0S0 I-0S10 вес Д. Как видно из представленных данных, при до-. зировке реагента в количестве 0,001 вес.% ьффект не наблюдается. При дозировке 0,005 вс.с.% эффект незначительный (5,3) даже при прокачке воды в количестве 20 объемов пор кер- иового материала, В интервале рекомендуемых значений дозировки реагента поставленная цель достигается при различном количестве прокачанной во ды: при 0,01 вес.% - 20 объемов пор, при Of05 вес„% - 11 объемов пор, при 0,10 вес.% - 5,5 объемов пор. Дальнейшее увеличение количества дозируемого реагента лишь незначительно ускоряет достижение поставленной цели, так при дозировке реагента 0,20 вес.% количество прокачанной воды составило 5,1 объемов пор„ В соответствии с вышеизложенным необходимо дозировать оксихлорид алюминия в количестве 0,01-0,10 вес.%„

Положительный эффект изобретения в отношении его составных частей и известного технического решения обоснован экспериментально,, Результаты представлены в табЛоЗ

Как видно из приведенных результатов, при использовании способа изменения проницаемости нефтяного пласта проницаемость породы увеличилась на 27,0%. В то же времл фильтрация без оторочки подкисленной воды по извест ному способу снижает проницаемость на 38,7% в случае использования добавки AlClg,

515

При размере оторочки воды 0,5 объема порового пространства не достигается максимальная водопроницаемость по подкисленной воде (0,0330 мкм2, при максимальной 0, мкм2), а при последующей закачке с оксихлоридом алюминия происходит снижение водопроницаемости на 21,2% в результате закупорки пор осадком гидроокиси алюми- ния. При размере оторочки 0,8 объема порового пространства, хотя и достигается максимальное значение водопроницаемости по подкисленной воде, но при последующей закачке с оксихлори- дом алюминия происходит снижение водопроницаемости на 6,43% в результате выпадения осадка гидроокиси алюминия, но в меньшем количестве, чем в первом случае. При размере оторочки, равном 1,0 объема порового пространства и больше, закачка подкисленной воды с оксихлоридом алюминия приводит к увеличению водопроницаемости на 18,1%. Поэтому в изобретении размер оторочки подкисленной воды рекомендуется не менее одного объема порового пространства породы.

В изобретении так же, как и в известном решении, подкисленная вода с оксихлоридом алюминия закачивается постоянно, а не в виде оторочки. В случае необходимости перейти на закачку другой воды сначала закачивают оторочку подкисленной воды (не менее 1,0 объема порового пространства), а затем требуемую воду. Для выявления изменения проницаемости были проведен эксперименты с различными нефтенасы- щенными породами. Результаты приведены в табл..

Из представленных данных видно, что увеличение водопроницаемости для второй модели пласта на 9,9% меньше по сравнению с первой моделью пласта.

Сопоставительный анализ: в первой модели пласта содержание глин 11%; во второй 2-3%, содержание связанной воды в первой модели 35% объема пор, во второй 9%f проницаемость по пресной воде первой модели пласта 0,0318 мкм2, второй - 0,350 мкм2, плотность связанной воды первой модели составляет 1011 кг/м3, второй - 1180 кг/м3. Эффективность изобретения выше для нефтяных коллекторов, содер- жащих большее количество связанной воды и глинистого материала. Поэтому данная технология будет более эффек

10 15 2п 25

Q

40

0

5

066

тивна также для низкопроницаемых нефтяных коллекторов (выше содержание связанной воды) при заводнении пресными или слабоминерализованными водами. Что касается температуры, то промысловые испытания данного способа проводились на нефтяном месторождении, где температура пласта составляет 78-82°С, а полученный результат был выше лабораторных исследований для 40°С: увеличение приемистости нагнетательных скважин в среднем составило 35,0% (от 14,3% до 45,8% по сравнению с данными до обработки).

Реализация ПТР применительно к промысловым условиям прошла успешные .испытания на месторождении на кустовой насосной станции.

Ингибированная соляная кислота дозировалась в товарном виде (27% конц .) в количестве 0,04 вес.%. Величина рН обработанной воды составила . Дозировку алюмосодержащего реагента осуществляли в количестве 0,04 вес.% также в товарной форме. Испытания продолжались 2 нед. Первые 3 дня закачивалась оторочка подкисленной воды с величиной рН 3,0. Остальные дни закачивалась пресная подкисленная вода с реагентом. Всего в скважины было закачено 3,6 т реагента. Полученные результаты приведены в табл.5.

Использование изобретения обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: большую приемистость нагнетательных скважин; больший охват заводнением нефтяного пласта по объему; снижение расхода используемого-реагента.

Изобретение работоспособности на ранней и поздней стадии разработки, в том числе при высокой степени за- водненности нефтяного пласта водами различного состава.

Формула изобретения

Способ изменения проницаемости нефтяного пласта, включающий закачку в пласт раствора соединения алюминия в водной фазе, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения водопроницаемости нефтяного пласта, в качестве раствора соединения алюминия в водной фазе закачивают 0,01- 0,1 мас.%-ный раствор оксихлорида

алюминия в пресной подкисленной воде с рН не менее 2 и не более А, а перед раствором оксихлорида алюминия закачивают оторочку пресной подкисленной воды с рН не менее 2 и не более 4 при размере оторочки не менее одного объема пор пространства фильтрации.

Таблица 1

Таблица2

Пресная подкисленная вода с добавкой AlClj (прототип) Пресная подкисленная вода с добавкой А1г(ОН)5С1-НгО с оторочкой (предлагаемый способ) Пресная подкисленная вода

с добавкой А1С13 (способ

по прототипу с оторочкой подкисленной воды)

100

100

100

7,8 0,0318 0,00

3,8 0,0342

+7,55

100 3,8 0,0404 +27,0 Вторая модель пласта

7,8 0,350 0,00

3,8 0,382

3,8 0,410

+9,14

+17,1

ТаблицаЗ

Таблица

Первая модель пласта

7,8 0,0318 0,00

3,8 0,0342

+7,55

11

3,8 0,382

+9,14

3,8 0,410

+17,1

11

9,6 9,2 9,0 4,0

12,0 12,0 12,0 12,0

Таблица5

280 210 220 190

350 260 240 230