Способ добычи нефти Советский патент 1991 года по МПК E21B43/22 

(Л) 4640461/03

(22) 23.01.89

(46) ЗО.ОА.91. Бкш. № 16

(71)Государственный институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной-промь.шленности Гип- ровостокнефть

(72)В.П.Городнов, А.Ю.Рыскин и И.Г.Кощеев

(53)622.274 (088.8)

(56)Патек-, США № 3762476, кл. 166-294, опублик. 1973,

(54)СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ

(57)Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для разработки нефтяных месторождений. Цель - повышение эффективности процесса за счет улучшения фильтрационных свойств водного раствора полимера. Для этого перед введением соли поливалентного катиона в водный раствор водорастворимого анионного полимера рН водного раствора полимера доводят до 0,5-2,5 путем добавления кислоты. Водный раствор водорастворимого полимера и соли поливалентного катиона берут при следующем соотношении компонентов, мас.%: водорастворимый анионный полимер 0,01-5, соль поливалентного катиона 0,003-0,2; вода остальное. Состав готовят путем растворения полимера в воде. Использование данного способа увеличивает коэффициент охвата залежи заводнением. 1 табл.

г to

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяных месторождений нефти, и может быть использовано для увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет улучшения фильтрационных свойств водного раствора полимера.

Способ осуществляют путем закачки в пласт состава, который готовят следующим образом.

Состав приготавливают путем введения кислоты, например соляной, в водный раствор полимера до рН 0,52,5, а затем 1-5%-ного водного раствора соли поливалентного катиона.

В качестве анионного полимера используют гидролизованный полиакрил- амид или карбоксиметилцеллюлозу, а в качестве кислоты - неорганические, например соляную, серную или другие кислоты, и органические кислоты, растворимые в воде, например уксусную, муравьиную или продукты, содержащие их, например оксидат.

В отличие от прототипа предлагаемый способ добычи нефти позволяет составу легко фильтроваться в пласт, так как закачиваемый раствор анионного полимера, содержащего карбокснльные группы и соли поливалентного катиона при рН 0,5-2,5 - гомогенный однородный маловязкий состав. Это объясняется тем, что при рН менее 2,5 сшивка анионного полимера катионом поливалентного металла ::с происходит, поскольку молекулы анионного полимера находятся в неионизованном состоянии и размер молекул его значительно меньше размера пор пласта.

Состав долго хранится не изменяя вязкости и не сшиваясь. И только после закачки его в пласт за счет повышения рН раствора выше 2,5 при взаимодействии кислоты, входящей в раствор с щелочными компонентами породы, например карбонатным цементом, начнется сшивка полимера поливалентным катионом. Эта сшивка полимера проходит в поре и образующийся сшитый полимер по размеру не превосходит размер этой поры. Такие частички сшитого полимера могут двигаться вглубь пласта, прорабатывая (изолируя) высокопроницаемую часть его на значительные расстояния/ обойти которые закачиваемой водой по низкопроницаемой части пласта сложно. Благодаря этому эффективность разработки месторождения методом заводнения существенно повышается.

Таким образом, закачка в пласт предлагаемого состава - водного раствора полимера соли поливалентного металла с рН 0,5 - 2,5 существенно улучшает эффективность его по сравнению с известным составом.

Способ осуществляют следующим образом.

Состав-прототип готовят путем растворения полимера в воде до его содержания 0,005-5,0 мас.% и последующего введения в этот раствор 1 - 5%-ного водного раствора соли поливалентного катиона при механическом перемешива нии.

Предлагаемый состав готовят также как и состав-прототип, но перед введением 1-5%-ного водного раствора соли поливалентного катиона в раствор полимера, последний подкисляют до рН 0,5-3,0 соляной кислотой.

В качестве анионного полимера используют1 полиакриламид (ПАА) молекулярной массы (ММ) 5 10е и степенью гидролиза 30 моль.% (П-1), ПАА ММ « 10-10 и степенью гидролиза

0

5,

0

5

15 мол.7. (П-2), ПАА ММ 15-106 и степенью гидролиза 15 мол.% (П-3) и карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ),

В качестве соли поливалентного катиона использовали сульфат алюминия (СА) и хромкалиевые квасцы (ХКК). i

Свойства и эффективность приготовленных составов оценивают по следующей методике. Однородную насыпную модель пласта длиной 9 и диаметром 2,5 см, представленную смесью песка и 3%-ного карбоната и имеющую проницаемость 0,23-21,0 мкм2, насыщают водой, затем нефть вязкостью 9,3 МПа.с при 25°С, после чего прокачивают воду до остаточной нефте- насыщенности керна. При этом определяют коэффициент вытеснения нефти по воде (а) и подвижность воды при остаточной нефтенасыщенности (Ke//Ug), где К0- проницаемость керна по воде при остаточной нефтенасыщенностиJ (Ц g- вязкость воды.

0

5

0

5

После этого закачивается в модель пласта четыре объема пор ее испытываемого состава водного раствора смеси полимера и соли поливалентного катиона, дают выдержку в течение 2 ч до нейтрализации кислоты в керне и образования сшитых полимерных структур, после чего с той же скоростью (2,7 м/сут) закачивают воду. После прокачки четырех объемов пор воды фиксируют давление на входе и на расстоянии 4,8 см от входа в модель, определяют коэффициент вытеснения нефти после прокачки реагента и воды (). По полученным данным рассчитали прирост коэффициента вытеснения нефти и Ј Ц р- Ч ц , подвижность воды после прокачки реагента на входе в модель и в промежуточной точке отбора давления на керне (Кех/|1(ви К„. /(U-) и затем остаточный фактор сопротивления на входе и в промежуточной точке соответственно

0

5

ост

вх

Kfi/0JL

/ /..

К

и R

OfT

KB//U8 ех/(Ч6 %7ръ

По величине R характеризуют фильтрационные свойства закачиваемых водных растворов смеси полимера и ооли поливалентного катиона. При этом, если R большой, a R небольшой, то плохие фильтрационные свойства раствора, а именно сшитый полимер

51

nri , заходит в пористую среду пласта, если же оба остаточных фактора сопротивления сопоставимы, одного порядка, то фильтрационные свойства хорошие, т.е. сшитый полимер фильтруется в пористую среду и движется по ней.

Результаты опытов приведен в таблице, из которой видно, что оста-т точный фактор сопротивления состава в промежуточной точке модели, характеризующий фильтрационные свойства сшитого полимера в пористой среостде, значительно выше R Пп состава-

прототипа (опыты 1 с 8,2 с 9,4 с 10,5 с 11,6 с 12,7 с 13) и он сопоставим по величине с RgCxT предлагаемого состава, тогда как для составолпрототипов в 3-10000 раз меньше R°aJ /

(см. вышеуказанные опыты). При этом

в предлагаемых составах нижний концентрационный предел анионного полимера составляет 0,01, а соли поливалентного металла - 0,003%, так как состав с меньшим содержанием этих . компонентов не проявляет фильтрационных свойств, т.е. R°&cxr и Rp« 1 (сравним составы 2 и 3). Верхний предел содержания этих компонентов ь предлагаемых составах из-за экономической целесообразности применяется для полимера 5,0%, а для соли поливалентного катиона 0,2% (см. состав 6) .

Верхний предел рН предлагаемых составов равен 2,5, так как выше этой величины рН фильтрационные свойства составов резко ухудшаются (сравним состав 5 с составом 11), а нижний предел рН состава ограничен 0,5 вследствие экономической целесообразности .

Как видно из результатов опытов предлагаемый способ благодаря луч- шим фильтрационным свойствам в пористой среде показывает более высокий прирост коэффициента вытеснения нефти (4.), чем прототигг (ср. опыт 6 с 12 и 7 с 13) .

Таким образом, предлагаемый способ используется для интенсификации добычи нефти и регулирования разработки месторождений путем закачки их в пласты, сложенных породой раз- личной природы (песчаники, полимик- ты, карбонаты, доломиты и др.). При

26

этом повышение рН состана и образование сшитого полимеря происходит как за счет нейтрализации кислоты я составе щелочной компонентной породы, узк и за счет разбавления состава пластовыми жидкостями до рН 3 выше.

Технология приготовлгния состава в промысловых условиях проста. Готовят водный раствор 0,01-5,0%-ноги полимера, добавляют в этот раствор, например, соляную кислоту до рН О1,5- 2,5, а затем при перемешивании 1 - 5%-ный раствор соли поливалентного атиона до концентрации ее в растворе 0,003-0,2%. Приготовленный остав хранится долго не сшиваясь (в отличие от состава-прототипа) и i его используют путем закачки в пласт обывающей или нагнетательной скважины от одного до сотен и тысяч метров кубических на 1 м перфорации или толщины пласта в один прием или цикически (несколько оторочек) попеременно с водой.

Использование предлагаемого способа в добыче нефти позволит увеличить коэффициент охвата залежи заводнением, что приведет к увеличению добычи нефти (с одновременным уменьшением добычи воды),

ормула изобретения

Способ добычи нефти путем закачки в пласт водного раствора водорастворимого анионного полимера и соли поливалентного катиона, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет улучшения фильтрационных свойств водного раствора полимера, перед введением соли поливалентного катиона в водный раствор водорастворимого анионного полимера pil водного раствора полимера доводят до 0,5-2,5 путем обавления кислоты, а водный раствор водорастворимого анионного полимера и соли поливалентного катиона берут при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Водорастворимый

анионный полимер 0,01-5,00 Соль поливалентного катиона 0,003-0.,200 ВодаОстальное

Фильтрационные свойства вопных растворов смеси полимера и соли поливалентного китиона предлагаемого состава и состава-прототипа