Способ заводнения нефтяного пласта Советский патент 1991 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобыче, а именно к способам заводнения нефтяных пластов.

Целью изобретения является повышение нефтеотдачи за счет увеличения охвата пласта воздействием при заводнении.

В способе, включающем закачку в пласт через нагнетательную скважину воды, суспензии порошкообразного агента и раствора полиакриламида, в пласт через нагнетательную скважину попеременно нагнетают воду и 0,03-0,5%-ную суспензию порошкообразного полиакриламида (ПАА), имеющей величину скрин-фактора в интервале 3-100, причем полиакриламид содержит 5-80% гель-фракции, 20-90 мас.% золь-фракции с мол. массой не менее 1-10 .

В нефтяной пласт нагнетают воду до появления воды в добываемой продукции, что указывает на образование промытых зон, которые необходимы в данном случае

для более глубокого проникновения дисперсной системы в глубину пласта. Далее в пласт нагнетают 0,03-0,5%-ную суспензию порошка полиакриламида, имеющего величину скрин-фактора 3-100 отн.ед., причем полиакриламид содержит 5-80 мас.% гель- фракции, а золь-фракция имеет мол.массу не менее 1-10 . Взвешенная в вязком растворе суспензия порошка полиакриламида обладает высокой степенью набухаемости и седиментационной устойчивостью. В процессе движения водно-полимерной суспензии по промытым зонам пласта, она создает дополнительное сопротивление потоку воды. Это приводит к выравниванию фронта вытеснения нефти и увеличению охвата пласта заводнением.|

Для более глубокой обработки пласта водно-полимерной системой необходимо, чтобы концентрация суспензии была в пределах 0,03-0,5 мас.% Для минерализованО

о со

00

ных пластовых вод и вод морей предпочтительна более высокая концентрация и меньшее количество гель-фракции в порошке ПАА. Этот эффект можно учесть указанием пределов изменения скрин-фактора для водно-полимерных систем, нагнетаемых в нефтяной пласт. В данном случае опытным путем определено оптимальный интервал значений скрин-фактора водно-полимерных систем 3-100 отн.ед. При концентрации порошка свыше 0,5% система теряет подвижность и ее нельзя ввести в глубину пласта. При концентрациях порошка меньших 0,03% степень воздействия на пласт снижается и требуется более продолжительная обработка пласта. Введенная в пласт водно- полимерная система выравнивает потоки жидкости в пласте и после того, как в дальнейшем в пласт нагнетают обыкновенную воду. При этом набухание в пласте частицы порошка полиакриламида при взаимодействии с пластовыми водами не разрушаются. Поэтому в отличие от обычного полимерного заполнения предлагаемый способ требует меньшее количество полиакриламида.

Способ осуществляют следующим образом.

В нефтяной пласт нагнетательной скважины закачивают воду, а из добывающей скважины отбирают нефть. После появления в добываемой нефти воды производят обработку пласта 0,03-0,5%-ной суспензией порошка полиакриламида с содержанием гель-фракции 5-80% и золь-фракции с мол, м. не менее 1 О3. После обработки пласта водно-полимерной системой производят нагнетание воды. В дальнейшем повторяется цикл обработки. В процессе закачки суспензии контролируют давление нагнетания и обводненность добываемой нефти. В результате проведения мероприятий обводненность добываемой нефти снижается и возрастает дебит нефти.

Приведенные количественный состав фракций полиакриламида и молекулярная масса золь-фракции оптимальны. При концентрации гель-фракции менее 5% предлагаемый способ по эффективности аналогичен обычному полимерному заводнению, а при концентрации гель-фракции более 80% набухаемость частиц гелевой фракции невелика, что повышает гид- ропроводность пласта и увеличивает вероятность проскока закачиваемой воды к добывающей скважине. Наличие растворимой золь-фракции обеспечивает достаточную вязкость дисперсной системы и ее стабильность во времени и способствует лучшему вытеснению нафти не только из

трещин, но и поровых каналов пород пласта.

Использование предлагаемого способа увеличит количество добываемой нефти и

позволит снизить расход полиакриламида- при заводнении нефтяных пластов.

Пример 1. Для оценки эффективности способа при заводнении нефтяного пласта, процесс заводнения был смоделирован

0 в лабораторных условиях. Для этого была приготовлена двумерная плоская модель пласта с трещинным коллектором нефти. Модель пласта представляла собой квадрат с 40x40 см. Внутри модели размещали пря5 моугольные блоки из карбонатной породы размером 5x5 см и толщиной 2 см. Трещины между блоками имели размер 0,5-1 мм. Объем свободного пространства модели 100мл. Модель заполняли керосином, имитирую0 щим нефть. На первом этапе проводили вытеснение модели нефти морской водой до появления на выходе из модели пласта воды. Далее проводили нагнетание 0,2%-ной водно-полимерной системы на основе мор5 ской воды и реагента с содержанием гель- фракции 48%, золь-фракции с мол,массой 1 106 (по данным вискозиметрического метода), в количестве 0,5 свободного объема модели пласта. Далее нагнетали морскую воду.

0 На выходе из модели пласта отбирали керосин. После прокачивания через модель пласта пяти поровых объемов, производили замер количества вытесненного из модели пласта керосина. Величину нефтеотдачи оп5 ределяли как отношение объема вытесненного керосина к исходному объему керосина в модели пласта. Количество керосина, вытесненного в модели пласта по предлагаемому способу, составило 62%. В

0 контрольном опыте вытеснение керосина проводилось путем закачки в пласт 0,5%- ной суспензии бентонитовой глины в 0,2%- ном растворе полиакриламида, содержащего только золь-фракцию (прото5 тип). Количество вытесненного керосина составило 42 %. Таким образом, предлагаемый реагент обеспечивает увеличение нефтеотдачи в сравнения с прототипом.

Пример 2. Для оценки влияния

0 условий реализации предлагаемого способа на его эффективность, были проведены лабораторные исследования свойств водной суспензии порошка полиакриламида различного фракционного состава, закачивае5 мой в предварительно промытые водой области нефтяного пласта.

Для этого проведены исследования свойств суспензии, определяющие физико- механические свойства суспензии в пласте. Такими показателями являются скрин-фактор, набухаемость порошка полиакрилами- да и седиментационная устойчивость.

Измерения скрин-фактора проводили на скрин-вискозиметре. Набухаемость определяли как отношение массы набухшей суспензии к исходной массе порошка. Седи- ментационную устойчивость оценивали по времени оседания половины массы взве- шенных частиц.

Результаты измерений свойств суспен- зий различных порошков полиакриламида, бентонитовой глины (прототип), 100%-ного геля полиакриламида (аналог) представлены в таблице.

Из приведенных в таблице данных вид- но, что скрин-фактор суспензий порошков полиакриламида возрастает с ростом количества гель-фракции в порошке ПАА свыше 5 мас.%. Это свидетельствует о повышении эффективности заводнения нефтяного пла- ста по сравнению с обычным полимерным заводнением. Одновременно, начиная с концентрации гель-фракции 80% и более, набухаемость и седиментационная устойчивость полимерных суспензий резко падает, что не позволяет определить скрин-фактор суспензий. Кроме того, опыт показывает, что слабонабухающий полиакриламид не проходит через пороговые каналы и трещи

ны. Поэтому оптимальным следует считать количество гель-фракции в порошке ПАА5- 80%.

Из данных приведенных в таблице, видно, что с увеличением концентрации суспензии, используемой для заводнения, возрастает величина скрин-фактора. При концентрациях суспензии более 0,5 г/дм система теряет подвижность и не пригодна для нагнетания в пласт. При концентрациях суспензии менее 0,03% эффект от применения способа малозначителен.

Формула изобретения Способ заводнения нефтяного пласта, включающий закачку в пласт через нагнетательную скважину воды, сусгензии порошкообразного агента и полиакриламида, о т- личающийся тем, что, с целью повышения нефтеотдачи за счет увеличения охвата пласта воздействием при заводнении, воду и суспензию порошкообразного агента закачивают попеременно, суспензия порошкообразного агента содержит дисперсную фазу 0,03-0,5%-ной концентрации и имеет скрин-фактор 3-100 отн.ед., а в качестве дисперсной фазы используют порошкообразный полиакриламид с содержанием 5-80% гель-фракции и золь-фракции с мол. массой не менее 1 106.

Изобретение относится к нефтедобыче. Цель - повышение нефтеотдачи за счет увеличения охвата пласта воздействием при заводнении. Для этого через нагнетательную скважину в пласт попеременно закачивают воду и суспензию порошкообразного агента. Суспензия порошкообразного агента содержит дисперсную фазу 0,03 - 0,5%-ной концентрации и имеет скрин-фактор 3 - 100 отн.ед. В качестве дисперсной фазы используют порошкообразный полиакриламид с содержанием 5 - 80% гель-фракции и золь фракции с мол. м. не менее 1.10⁶. Взвешенная в вязком растворе суспензия порошка полиакриламида обладает высокой степенью набухаемости и седиментационной устойчивостью. В процессе движения водно-полимерной суспензии по промытым зонам пласта она создает дополнительное сопротивление потоку воды. Это приводит к выравниванию фронта вытеснения нефти и увеличению охвата пласта заводнением. 1 табл.

Физико-химические и реологические свойства водно-полимерных систем на основе морской воды и порошкообразного полиакриламида в зависимости от фракционного состава полиакриламида