Способ разработки морских нефтяных месторождений заводнением Советский патент 1991 года по МПК E21B43/22 E21B43/01 

Изобретение относится к горному делу, а именно к разработке морских нефтяных месторождений с применением химических реагентов при заводнении пластов.

Целью изобретения является увеличение текущего уровня закачки реагента и добычи нефти при одновременном сокращении сроков разработки месторождений .

На чертеже представлен график зависимости проницаемости от отношения концентрации соляной кислоты к концентрации алкилбензолсульфонатов нат- .рия в морской воде.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Для увеличения нефтеотдачи пластов и повышения приемистости нагнетательных скважин (приемистость - способность принимать закачиваемую воду) к закачиваемой морской воде добавляют поверхностно-активное ьещество (ПАВ) сульфонол НП-1 (алкилбензолсульфонат натрия) CnH2nt;C6H4S05Na или сульфонол НП--3. Концентрация их в закачиваемой

яоде составляет 0,01-0,1% (весовая концентрация)„

Морская вода содержит большое количество солей, из которых к основным относятся NaCl, MgCl, , CaCOj, MgCOj и др„

При добавке к морской воде указанных выше ПАВ вследствие нарушения фазового равновесия солевого состава, из нее выпадают различные соли в виде нерастворимых осадков (например, гипс CaSO.). Также выпадению солей способствуют различные побочные примеси, присутствующие в составе ПАВ Кроме того, при смешивании морской воды с пластовой непосредственно в пласте указанные ПАВ способствуют интенсивному выпадению солей в порах пласта Добавки сульфонолов к морской воде в целом способствуют повышению приемистости нагнетательных скважин, однако выпадающие нерастворимые в воде осадки значительно снижают потенциальную приемистость нагнетательных скважин, а также скоростные возможности фильтрации воды в пористой среде, что приводит к низкому уровню закачки воды и отбору нефти и продлению сроков

эксплуатации месторождений. В резуль- 3Q висимости от концентрации НС1 (в экс- тате эффективность процесса разработ- перименте она изменялась от 0 до 100% ки морских нефтяных месторождений

снижается о

от концентрации ПАВ - сульфонолов) в воде измеряли значения проницаемости пористой среды по воде. В качестве поверхностно-активных веществ использовали сульфонол НП-1 и сульфонол НП-3.

Соляная кистота (НС1) хорошо растворяет те соли, которые выпадают из ,- морской воды (при добавлении к ней сульфонолов) в виде нерастворимых осадков. Кроме того, ввод солянрй кислоты в растворы с нарушенным фазовым равновесием способствует восстановлению фазового равновесия гетерогенных систем„Поэтому добавка соляной кислоты к закачиваемой морской воде перед обработкой се поверхностно-аю

от концентрации ПАВ - сульфонолов) в воде измеряли значения проницаемости пористой среды по воде. В качестве поверхностно-активных веществ использовали сульфонол НП-1 и сульфонол НП-3.

#Как следует из проведенных экспериментальных исследований (ом„ чертеж) до наибольший эффект (примерно пятикратное увеличение проницаемости породы по воде) получен при концентрации соляной кислоты в морской воде, равной 30-50% от концентрации поверхностнотивным веществом - алкилбензолсульфо- Д5 активных веществ. Меньший эффект, конатом натрия - способствует предотвращению солевыпадення, а также растворяет выпавшие в осадок соли.

На чертеже показан график экспериторый наблюдается до значения , объясняется недостаточным количеством кислоты для растворения солей.А уменьшение эффекта, начиная ей значения

ментально полученной зависимости про- вд , объясняется разрушающим дейстницаемости (К) для воды от концентрации (С) соляной кислоты в морской воде, выраженной в процентах от концентрации в воде ПАВ, т0е„ по оси абсцисс (С, %) отложена концентрация НС1, .- составляющая % от концентрации поверхностно-активного вещества (его концен трация в поде известна заранее). Например, С 20% означает, что концентвием НС1 на ПАВ при данной концентрации кислоты. Таким образом максимальное увеличение проницаемости по воде при концентрации НС1 в воде 30- 50% от концентрации ПАВ Получаемый эффект в случае ввода НС1 перед вводом ПАВ в морскую воду значительно выше (в 2 раза) эффекта, получаемого при обратном порядке ввода кислоты

4131

рация НС1 в воде составляет 20% от концентрации поверхностно-активного вещества

На чертеже приведены средние значения зависимости проницаемости породы по воде (К) от отношения концентрации НС1 к концентращш ПАВ (С) в морской воде, полученные при различЮ ных физических условиях эксперимента, охватывающих все возможные изменения параметров в естественных промысловых условиях Минерализация морской воды изменялась от 6-8 до 35 г/л (диапазон

15 изменения минерализации соответствует известным морским водам). Методика эксперимента следующая. Колонку насыщали пористой средой (очищенным кварцевым песком). Затем пористую среду

20 насыщали нефтью, после чего она вытеснялась пластовыми водами для создания остаточной нефте- и водонасыщенности (имитация призабойных зон нагнетательных скважин). После этого прокачивали

25 несколько объемов (3-4) морской воды (один объем прокачки соответствовал объему пористой среды в колонке) для установления стационарного расхода воды через пористую среду,, Затем в зависимости от концентрации НС1 (в экс- перименте она изменялась от 0 до 100%

от концентрации ПАВ - сульфонолов) в воде измеряли значения проницаемости пористой среды по воде. В качестве поверхностно-активных веществ использовали сульфонол НП-1 и сульфонол НП-3.

#Как следует из проведенных экспериментальных исследований (ом„ чертеж) наибольший эффект (примерно пятикратное увеличение проницаемости породы по воде) получен при концентрации соляной кислоты в морской воде, равной 30-50% от концентрации поверхностноторый наблюдается до значения , объясняется недостаточным количеством кислоты для растворения солей.А уменьшение эффекта, начиная ей значения

, объясняется разрушающим действием НС1 на ПАВ при данной концентрации кислоты. Таким образом максимальное увеличение проницаемости по воде при концентрации НС1 в воде 30- 50% от концентрации ПАВ Получаемый эффект в случае ввода НС1 перед вводом ПАВ в морскую воду значительно выше (в 2 раза) эффекта, получаемого при обратном порядке ввода кислоты

в воду (т„е. сначала в воду добавляют ПАВ, а затем кислоту)„ Последнее объясняется тем, что в первом случае НС1 действует еще как ингибитор солевыпа- денияо

Результаты экспериментов представлены в табл. 1-7.

Из табл. 1-7 следует, что пятикратное увеличение проницаемости породы по g воде приводит к увеличению приемистости нагнетательных скважин. Это, в свою очередь, приводит к увеличению текущего уровня закачки воды в залежь, соответственно увеличивается текущий уровень добычи нефти и сокращаются сроки разработки месторождений. Все это приводит к значительному повышению эффективности процесса разработки морских нефтяных месторождений.

Пример. Перед тем, как добавить требуемое количество (по проекту известно заранее) поверхностно-активных веществ - алкилбензолсульфонатсв натрия (сульфонол НП-1 или сульфонол НЛ-3) к закачиваемой в залежь морской воде, в нее добавляют соляную кислоту Концентрация соляной кислоты должна о

Концентрация UC1, % от концентрации ПАВ

0 Проницаемость

пласта, мД

15

20

25

составлять (весовая концен 30-50% от концентрации ПАВ Так, при заданной концентр воде 0,05% концентрация (С тавит: С 0,05 (0,3-0,5) 0,025%.

Добавка кислоты и ПАВ к воде осуществляется через иасооы.

Формула изобре

Способ разработки морск месторождений заводнением введение и морскую воду ал сульфонатов натрия с после качкой ее в залежь через н ные скважины и отбор нефти вапцие скважины, отлич с я тем, что, с целью уве кущего уровня закачки реаг чи нефти при одновременном сроков разработки месторож введением в морскую воду а сульфоньтов натрия ее смеш ляной кислотой, соляную ки пользуют в количестве 30-5 |алкилбензолсульфонатов нат

Табл

10

20

30

40

50

60

70

80

70 150 350 400 400 405 340 300 170

5

0

5

составлять (весовая концентрация) 30-50% от концентрации ПАВ в воде. Так, при заданной концентрации ПАВ в воде 0,05% концентрация (С) НС1 сое- | тавит: С 0,05 (0,3-0,5) -0,015- 0,025%.

Добавка кислоты и ПАВ к морской воде осуществляется через дозаторные иасооы.

Формула изобретения

Способ разработки морских нефтяных месторождений заводнением, включающий введение и морскую воду алкилбензол- сульфонатов натрия с последующей закачкой ее в залежь через нагнетательные скважины и отбор нефти через добы- вапцие скважины, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения текущего уровня закачки реагента и добычи нефти при одновременном сокращении сроков разработки месторождений, перед введением в морскую воду алкилбензол- сульфоньтов натрия ее смешивают с соляной кислотой, соляную кислоту ист- пользуют в количестве 30-50% от массы |алкилбензолсульфонатов натрия.

Таблица 1

40

50

60

70

80

90 100

40

30

Изобретение относится к горному делу и предназначено для разработки морских нефтяных месторождений с применением химических реагентов при заводнении пластов. Цель изобретения - увеличение текущего уровня закачки реагента и добычи нефти при одновременном сокращении сроков разработки месторождений Для этого предварительно морскую воду смешивают с соляной кислотой Затем добавляют алкилбензол- сульфонат натрия. При этом соляную кислоту используют в количестве 30- 50% от массы алкилбензолсульфонатов натрия. Это способствует предотвращению солевыпадения, а также соляная кислота растворяет выпавшие в осадок соли. Затем раствор закачивают в залежь через нагнетательные скважины, а через добывающие скважины осуществляют отбор нефти. Увеличение проницаемости породы по воде приводит к увеличению приемистости нагнетательных скважин. Это приводит к увеличению текущего уровня закачки воды в залежь. Соответственно увеличивается текущий уровень добычи нефти и сокращаются сроки разработки месторождения. 1 ил., 7 табл. Q (/)

Примечание. Концентрация ПАВ (сульфонол) в морской воде 0,01 мас.%

Минерализация морской воды 17 г/л.

О

10 20

Проницаемость

пласта, мД 100 200

410 500 490 500 400 350 210

Примечание. Концентрация ПАВ 0,05 мас.%.

Минерализация 17 г/л.

10

20

Проницаемость

пласта, мД 150 230 400 550 555 550 380 310 200

Примечание. Концентрация ПАВ 0,1 мае. %.

Минерализация 17 г/л,

40

50

60

Таблица 2

70 80 90 100

50

30

40

50

6р

Таблица 70 80 90

555 550 380 310 200

100

3 100

50

716241318

Таблица 4

Концентрация

НС1,%от кон-0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

центрации ПАВ

Проницаемость

пласта, мД100 170 200 280 280 280 220 180 110 60 25

Примечание. Концентрация ПАВ 0,05 мае.2. Минерализация 17 г/л.

Порядок ввода реагентов в воду обратный: сначала ПАВ, затем кислота.

Таблица 5

Концентрация

НС1,Хот кон-О Ю 20 30 40 50 60 70 80 90 ЮС

центрацни 0,05%

Проницаемость

пласта,, мД 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60

Примечание. Морская вода с добавлением кислоты НС1 без добавления

ПАВ. Минерализация 17 г/л. Весокая концентрация кислоты взята в % от концентрации 0,05%.

Таблица 6

Концентрация

НС1, % от кон- 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

центрации ПАВ

Проницаемость

пласта, мД 100 220 420 560 565 565 450 380 230 100 40

Примечание. Концентрация ПАВ 0,05 мае. %.

Минерализация 6 г/л.

Концент ,ация

НС1, % oi кон- 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 центрацьи ПАВ Проницаемость пласта, мД 100 200 250 480 480 485 310 220 160 50 30

Примечание. Концентрация ПАВ 0,05 мае. %.

Минерализация 35 г/л.

Таблица 7

V

20 Ј10 60 80 ЮО %Сг/Сг

V