Способ извлечения жидких углеводородов из пласта Советский патент 1991 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности и предназначено для использования при разработке нефтяных, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений.

Целью изобретения является повышение эффективности вытеснения жидких углеводородов за счет увеличения коэффициента охвата.

В способе извлечения жидких углеводородов из пласта путем закачки углеводородного растворителя, включающем определение параметров фазового состояния растворителя для условий пласта, закачку его в пласт при заданной репрессии и отбор из зоны дренирования эксплуатационной скважины продукции (пластовых жидких углеводородов вместе с растворителем), перед закачкой определяют давление насыщения растворителя и область давлений, соответствующую его двухфазному состоянию при заданной пластовой температуре, закачку растворителя в пласт ведут при давлении, превышающем давление насыщения на величину давления репрессии, отбор продукции из зоны дренирования осуществляют при давлении фазового перехода рас- твррителя жидкость - газ и объемном отношении газовой фазы к жидкой не выше 1, причем последнее регулируют отбором продукции.

Способ осуществляется следующим образом.

Определяют известным способом пластовые температуру, давление и компонентный состав пластовых углеводородов, а также давление репрессии. Исходя из имеющихся в наличии продуктов, выбирают

О

о ы

00

о

растворитель. В качестве .его могут быть использованы смеси углеводородов Ci-C и неуглеводородных компонентов (например, СОа, На), являющиеся продуктом переработки природного или попутного нефтяного газов.

Растворитель может быть получен также смешением широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) или газового конденсата с природным газом. Определяют параметры фазового поведения растворителя: давление насыщения при температуре пласта, область давлений, соответствующую двухфазному состоянию растворителя, в которой отношение объемов газовой фазы к жидкой не превышает 1,0.

Закачивают растворитель в пласт. Давление нагнетания при этом превышает давление насыщения на величину давления

репрессии (Рнагн. Рнас. + Ррепр.).

Контролируют в процессе работы отношение фаз, определенное заранее. Минимальную подвижность растворителя при заданном соотношении фаз регулируют отбором продукции, обеспечивая на устье эксплуатационной скважины минимальное давление. Контроль за фазовым состоянием растворителя можно вести по физико-химическим параметрам и компонентному составу продукции скважины.

Способ может быть реализован в двух вариантах: А - закачку и отбор ведут через разные (нагнетательную и добывающую) скважины; Б - для закачки и отбора используют одну и ту же скважину.

Вариант А может быть реализован только при давлении в пласте, обеспечивающем однофазное (жидкое) состояние растворителя (отношение объемов газ/жидкость равно нулю), т.е. при пластовом давлении, равном или превышающем давление насыщения. Вариант Б может быть реализован при уровне пластового давления, даже ниже давления насыщения.

На чертеже изображена зона дренирования добывающей скважины, вертикальный разрез.

Через скважину 1, в которую ранее закачали растворитель или в которой этот рас- творитель появился в ходе отбора продукции, производят отбор жидких углеводородов (нефти и выпавшего в пласт углеводородного концентрата) из пропластка 2, а растворителя - из пропластка 3 при среднем давлении в зоне дренирования, равном давлению двухфазного состояния растворителя. Среднее давление в зоне дренирования равно

Рз+Рк

2

где Рз - давление на забое добывающей скважины;

Рк - давление на контуре питания.

При обеспечении давления двухфазного состояния растворителя выдерживают отношение объемов газовой и жидкой фаз не выше 1 и этим снижают его подвижность

в 2-6 раз, В результате замедляют продвижение растворителя к забою эксплуатационной скважины 1 и обеспечивают переток его из пропластка 3 в пропласток 2, что показано стрелками. Изменение давления в

пропластках 2 и 3 показано пунктирными линиями, Р - перепад давления между про- пластками.

Коэффициент охвата возрастает при переводе растворителя из жидкого состояния

в двухфазное, когда его в потоке существенно больше, чем вытесняемого жидкого углеводорода, т.е. при прорыве растворителя за фронт вытеснения пластовых жидких углеводородов. В условиях, близких к поршневому вытеснению пластовых жидких углеводородов растворителем при переводе последнего в двухфазное состояние, повышения коэффициента охвата не происходит, при этом он близок к единице.

Дополнительный эффект, обеспечивающий снижение подвижности растворителя в высокопроницаемых пропластках и его переток в низкопроницаемые пропластки, связан с увеличением его объема при переходе

из однофазного (жидкого) в двухфазное состояние.

Отношение газовой фазы к жидкой, равное 1, соответствует предельному значению насыщенности смачивающей пористую среду жидкой фазы, при которой существуют минимальные фазовые проницаемости для газовой и жидкой фаз. Достижение минимальных фазовых проницаемостей при соотношении газовой фазы к жидкой выше 1

невозможно, так как в этом случае должна быть смачивающей пористую среду газовая фаза.

Пример. Способ реализуют на линей- t ной модели пласта с насыпной пористой средои из молотого кварцевого песка. Длина

модели 3 м, внутренний диаметр 3,5 м,

пористость0,25, проницаемость 4,7 .

Выполняют два эксперимента при

Т 294 К.

5 В первом эксперименте (вариант А) моделируется процесс прорыва растворителя в забой эксплуатационной скважины при вытеснении им жидких углеводородов (нефти) из пласта, во втором (вариант Б) - процесс извлечения нефти из призабойной зоны эксплуатационной скважины с помощью закачки (отбора) в нее углеводородного растворителя при прорыве к скважине газа газовой шапки.

В качестве нефти используют Н-декан. Углеводородный растворитель представляет собой смесь метана с Н-бутаном. Перед началом процесса вытеснения нефти (Н-де- кана) выбирается соотношение углеводоро- дов в растворителе. Для заданного состава определяют физико-химические параметры смеси, в частности давление насыщения и область давлений, соответствующая двухфазному состоянию растворителя, состоя- щего из 67 мол.% метана и 33 мол.% Н-бутана, давление насыщения 14,1 МПа. Область давлений, соответствующая двухфазному состоянию растворителя, - 0,7 и 14,1 МПа. Отношение газовой фазы к жид- кой меняется до 1 при снижении давления растворителя от 14,1 до 11,5 МПа.

В ходе экспериментов оеализуется также процесс извлечения жидких углеводородов из пласта (варианты А и Б) по известному способу.

Результаты экспериментов сведены в таблицу.

Как следует из данных, приведенных в таблице, по предлагаемому способу послеп- рорывной коэффициент охвата примерно в

три раза выше, чем по известному способу. Дополнительный отбор жидких углеводородов (нефти) при закачке (отборе) растворителя через одну скважину для условий эксперимента составляет примерно 11% от запасов нефти в обрабатываемой зоне эксплуатационной скважины.

Формула изобретения Способ извлечения жидких углеводородов из пласта, включающий определение параметров фазового состояния углеводородного растворителя для пластовых условий, закачку углеводородного растворителя при заданной репрессии, отбор жидких углеводородов через добывающие скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности вытеснения жидких углеводородов за счет увеличения коэффициента охвата, определяют давление насыщения и область давлений двухфазного состояния углеводородного растворителя, закачку углеводородного растворителя осуществляют при давлении выше давления насыщения на величину репрессии, а отбор жидких углеводородов осуществляют при давлении двухфазного состояния углеводородного растворителя, при этом отношение объемов газовой фазы и жидкой фазы не превышает 1,0 и это отношение регулируют отбором.

Изобретение относится к газовой и нефтяной пром-сти и м.б. использовано при разработке нефтяных, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений. Цель - повышение эффективности вытеснения жидких углеводородов за счет увеличения коэффициента охвата. Определяют параметры фазового состояния углеводородного растворителя для пластовых условий. Закачку углеводородного растворителя осуществляют при давлении выше давления насыщения на величину репрессии. Жидкий углеводород отбирают при давлении двухфазного состояния углеводородного растворителя. Отношение объемов газовой фазы и жидкой фазы не превышает 1,0, и это отношение регулируют отбором. Контроль за фазовым состоянием растворителя можно вести по физико-химическим параметрам и компонентному составу продукции. 1 ил., 1 табл.