Способ разработки обводненной нефтяной залежи Советский патент 1991 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяного пласта

Цель изобретения - повышение нефтеотдачи за счет увеличения коэффициента охвата залежи вытеснением.

В качестве реагентов применяю) отгон уксусной кислоты процесса оксизтилиден- дифосфоновой кислоты и алюмосодерха- щий отход процессов алкилирочания, в количестве, необходимом для заполнения осадком преимущественно промытых водой проницаемых участков пласта, при поддержании величины рН закачиваемой воды более 4. Отгон уксусной кислоты и алюмосодержащий отход процессов алкилирования добавляют в соотношении от 1:1 до 1 3

Отгон уксусной кислоты доба яют для замедления выпадения осадкоп ггдроокиси алюминия Это обеспечивает более глубокое проникновение активного раствора и образование осадк гидооокиси алюминия происходит в удаленной части пласта от призаоойной зоны нагнетательной скважи- н л способствует вытеснению нефти в зонах различной проницаемости и увепичению охвата пласта вытеснением закачиваемой вслед за оторочкой водой

Определяющим в механизме охвата пласта вытеснением го способу является образование труднорастворимых солей пре- иму цес изенно в промытых водой ripcn/iua О Ю

О VI vj

емых участках пласта. В результате фильтрационный поток направляется в малопроницаемый участок, обеспечивая тем самым охват вытеснения пласта в целом.

Величина рН закачиваемой воды с добавкой обоих реагентов должна быть более 4, этот вывод сделан на основании диаграммы Пурбэ системы AI-НгО.

Диаграмма Пурбэ представлена на чертеже.

Из диаграммы видно, что при величине рН меньше 4 алюминий находится в ионной форге и образование гидроокиси алюминия не. происходит. Большее снижение величины рН также нецелесообразно и по другим причинам: возрастает расход реагентов, увеличивается кop ионная активность воды, снижается срок службы оборудования.

Физико-химические свойства алюмосодержащего отхода процесса алкилирования приведены в табл. 1.

Алюмосодержащий отход процесса алкилирования представляет собой водный раствор, содержащий различные гидрати- роаанные формы хлорида алюминия, который образуется в результате разложения катализаторного комплекса на основе хлорида алюминия. Состав алюмосодержащего отхода процессов алкилирования, содержащий в водном растворе 40-60 г/л основного вещества, отвечает элепирической формуле Al(0 Н)зхС1х, гдех 1-2,9.

Физико-химические свойства уксусной кислоты производства оксиэтилидендифос- фоновой кислоты приведены в табл. 2.

Способ осуществляется следующим образом.

На выработанной нефтяной залежи, где обводненность продукции достигает 98- 99%, а остаточная нефтенасыщенность составляет не менее 35-40%, используя существующую ух е схему расположения скважин, закачивают в неоднородный нефтяной пласт через нагнетательные скважи- чы оторочку воды с добавкой отгона уксусной кислоты производства оксиэтили- дендифосфоновой кислоты, предназначенный для замены раствора, ранее находившегося в призабойной зоне, и предотвращения осадкообразования в приза- бойной зоне. Объем закачки оторочки в пласт рассчитывают по формуле

Q я г2 h m , где г- радиус призабойной зоны, м:

h - толщина пласта, м;

m - пористость, доли единицы.

Затем осуществляют закачку оторочки ноды с добавкой одновремрнно отгона уксусной кислоты и алюмосодержащего отхода процессов алкилирования в соотношении от 1:1 до 1:3, в объеме, необходимом для заполнения осадком гидроокиси алюминия преимущественно промытых водой водопроницаемых пропластков и трещин, при пг щержании величины рН закачиваемой воды более 4.

Расчет количества гидроокиси алюминия (А(ОН)з), необходимого для заполнения

промытых водой водопроницаемых пропластков и трещин, выполняется по формуле:

VAI(OH) mn(1 - гпд) V а , где V - объем трещиновато-порового пласта, м ;

а - преимущественно промытая водой

водопроницаемая часть пласта, доли единицы;

mn - пористость промытой водой части пласта, доли единицы;

гпд - пористость гидроокиси алюминия, доля единицы.

Оторочки по пласту проталкивают закачиваемой водой.

На выбранном участке нефтяной залежи перед закачкой оторочек проводят комплекс геолого-физических и гидродинамических исследований. На основе данных этих исследований рассчитывают необходимый объем оторочек. После проведения закачки оторочек проводят повторный комплекс гидродинамических исследований, и, в случае необходимости, повторяют закачку оторочек в указанной последовательности.

Пример. Технологическую эффективность предлагаемого и известного способов определяли сравнением коэффициентов нефтевытеснения, полученных в лабораторных условиях в сопоставимых условиях проведения экспериментов.

В опытах в качестве вытесняемой жидкости использовали модель пластовой нефти месторождения (// 8,03 МПа- С, кг/м3 при 313 К), содержащая 85 об.% дегазированной нефти (ц 36,3 МПа- с./ 891 кг/м3 при 313 К), и 15% очищенного керосина.

В опытах использовались образцы песчаника месторождения.

Модель пласта собиралась из девяти образцов различной длины, проницаемость образцов по воздуху составляла 0,320-0,533 мкм2. В каждом образце создавалась связанная вода в количестве 9% объема пор.

Характеристика модели пласта следующая: длина - 320,8 мм; диаметр - 28,0 мм, средняя проницаемость по воздуху - 0,439 мкм ; пористость - 19,5%.

Вытеснение нефти из модели пласта производилось при постоянной скорости движения жидкости, равной 7,61 м/с (240 м/год), что соответствует реальным скоростям фильтрации жидкости в пласте.

При испытании способа сначала нефть из модели вытесняли водой до обводненности продукции на выходе 98-99%, а затем в пористую среду закачивали оторочку воды с добавкой отгона уксусной кислоты в количестве 10% к объему пор. После этого осуществляли закачку оторочки воды с добавкой одновременно отгона уксусной кислоты и алюмосодержащего отхода процессов алки- лирования в соотношении от 1:1 до 1:3, в количестве, необходимом для заполнения осадком гидроокиси алюминия преимущественно промытых водой водопроницаемых пропластков и трещин, об этом можно судить по снижению проницаемости пласта по сравнению с первоначальной величиной.

Полученные результаты приведены в табл.3.

Изтабл. 3 видно, что при использовании спосоРа прирост коэффициента вытеснения при соотношении отгона уксусной кислоты и гыюмос держащего отхода процессов ал- килировэимя 1:2 достигает максимальной зеличиьы 10,1-15,4% (опыты 1 и 5) При со- Ои-юыении V1 и 1:3 эффект меньше до Ь,6% (от-,1 ты 2, 4, 6, 8). Это объясняется, по-г-идимому, тем. что Р первом случае вы- меньше осадка, а во втором случае oo ibu a/i асть осадка выпадает в непссред- стненнсй Слизости от линии нагнетания. При соотношении 2-1 эффекта не наблюдается, поэтому заключить, что предлагаемый способ эффект ивен при соотношении 1:(1-3) и достигэет максимальных величин прироста коэффициента вытеснения при соотношении 1:2 отгона уксусной кислоты и алюмосодержащего ст.хода процессов алкилирования.

Ь табл. А приведены результату опытов по прототипу.

Из представленных в табл. 4 данных видно, что прирост коэффициента вытеснения по известному методу составляет 5,47,2%, что значительно меньше соответствующих величин по данному способу.

Оторочки по модели пласта продвигали водой, химический состэв которой представлен в табл. 5.

При дозировании алюмосодержащего отхода производства процессов алкилиро- вания в закачиваемую воду, содержащую добавки отгона уксусной кислоты, происходит замедление выпадания осадков гидроокиси алюминия, а количество образовавшегося осадка зависит от величины рН закачиваемой воды, от количества и соотношения добавляемых реагентов. Результаты лабораторных исследований приведены в табл. 6 и 7.

Как видно из представленных в табл. 6 данных, при снижении величины рН закачиваемой воды уменьшается количество осадка гидроокиси алюминия. При повышении количества дозируемого алюмосодержащего реагента увеличивается и количество осадка. При достижении величины рН 4,0 осадок не образуется. Осадок также отсутствует при соотношении дозируемых реагентов 2:1 (табл. 7).

Формула изобретения Способ разработки обводненной нефтяной залежи, включающий закачку через нагнетзтельные скважины порции воды с добавками химреагентов с выпадением осадка в пласте и отбор нефти через добывающие скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения нефтеотдачи за

счз1 увеличения коэффициента охвата залежи вытеснением, первоначально закачивают порцию воды с добавкой в качестве химреагента отона уксусной кислоты производства оксиэтилидендифосфоновой кислоты концентрации 0,02-005% с последующей закачкой порции воды с добавкой а качестве химреагента смеси отгона уксусной кислоты производства оксиэтилидендифосфоновой кислоты и алюмосодержащего отхода процесса алкилирования при соотношении от 1:1 до V3 при поддержании величины рН порции воды более 4, причем выпадающим осадком из общего количества химреагентов заполняют промытые водой проницаемые участки пласта.

Таблица 1

Изобретение относится к нефтедобывающей пром-сти и предназначено для разработки нефтяного пласта Цель - повышение нефтеотдачи за счет увеличения коэффициента охвата залежи вытеснением. Через нагнетательные скважины закачивают порции воды с добавками химреагентов с выпадением осадка в пласте При этом первоначально закачивают порцию воды с добавкой в качестве химреагента отгона уксусной кислоты производства оксиэтилидендифосфо- новой кислоты концентрации 0,02-0,05%. Затем закачивают порции воды с добавкой Б качестве химреагента смеси отгона уксусной КИСЛОТЫ П ТЬ ОКС ПТИЛИЯ чдифосфоновой кислоты и aлю осодер- y..LUPro отлода процесса агкилирования при соотношении 1113 прр поддержании и(, ы рН пощии воды Ьолее 4 В -.дающим осадком из общего оличестря f i агентов заполняют промытые в А сы прсмицаемь р участки После з зчм вания отороче Liept Q пЬыр юци L i- ны or/i .ecivnHi т отЬор нефти 1 и/ таил 2 iCI

Физико - химические свойства отхода процесса алкилирования

Показатели

Внешний вид и цвет

Содержание основного вещества в пересчете на алюминий,г/л

Содержание нефтепродуктов.г/л, не более Содержание взвешенных веществ,г/л, не более

Величина рН раствора Температура замерзания.°С

Физики-химические свойства отгона уксусной кислоты

Показатели

Внешний вид и цвет

Содержание основного вещества в пересчете на СНзСООН уксусную кислоту,% Плотность,при 20°С, кг/м3 Содержание взвешенных веществ, г/л, не болееТемпература замерзания.°С

Таблица 3

Основные условия и результаты лабораторных опытов по доотмыву нефти из обводненных

пластов по данному способу

Нормы

Жидкость светло-желтого или серого цвета

с зеленоватым оттенком

40-60

0,5

0,5

0,8-2,0 -40

Таблица 2

Нормы

Бесцветная жидкость с резким запахом

20-40 1073

0,5 -25

Таблица 4

Основные условия и результаты лабораторных опытов по доотмыву нефти из обводненных

пластов по способу-прототипу

Химический состав вытесняющей нефть воды

Таблица 6

чОличество осадкз гидроокиси алюминия в зависимости от величины рН и дозировки алюмосолержащего реагента

Таблица 7

Количество осадка гидроокиси алюминия в зависимости от копичества и соотношения дозируемых реагентов

Таблица 5

в

Е- О

3

X

л

5

ь я

§

03 t- о о

I

о ж л ч

«3

fr.

i I

водород показатель