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

(Л

С

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам добычи заводнением. Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет увеличения коэффициента охвата залежи. В пласт нагнетают дисперсию твердых частиц в водном растворе неионоген но го поверхностно-активного вещества, содержащую 0,005-1,0% водорастворимого полимера от массы дисперсии. Дисперсия твердых частиц представляет собой дисперсию нерастворимых в воде солей, полученную смешиванием вод, содержащих осадкообразующие ионы. В качестве водорастворимых полимеров используют полиакриламид или карбоксиметилцеллюлозу. Способ позволяет дополнительно добыть 150-300 т нефти на 1 т полимера. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет увеличения коэффициента охвата залежи заводнением.

Для осуществления способа в дисперсию твердых частиц в водном растворе поверхностно-активного вещества (ПАВ) дополнительно вводят водорастворимый полимер в количестве 0,005-1,0% от общей массы дисперсии.

В качестве водорастворимого полимера используют полиакриламид (ПАА) и карбоксиметилцеллюлозу (КМ Ц).

Дисперсия твердых частиц представляет собой дисперсию нерастворимых в воде солей, например карбонатов или сульфатов кальция, бария,стронция,гидроокисей или

окисей магния, железа и других, которые получают смешиванием вод, содержащих осадкообразующие катионы и анионы.

В предлагаемом способе при введении водорастворимого полимера (ПАА и КМ Ц), содержащих карбоксильную анионную группу, в водный раствор ПАВ и дисперсии твердых частиц образуется дисперсия их в растворе ПАВ и полимера, которая агрега- тивно (ассоциация отдельных чстиц в флоку- лы) и кинетически (скорость разделения дисперсии на твердую и жидкую фазы) более устойчива, чем дисперсия твердых частиц по известному способу. Такая устойчивость дисперсии объясняется адсорбцией отдельных флокул частиц, содержащих ПАВ, на одной молекуле полимера за счет образования прочной хемосорбционной связи между поверхностью твердой солевой

О 00 hO

сл

GJ 45

частицы с карбоксильной группой полимера и за счет ион-дипольного взаимодействия между молекулами ПАВ и полимера. Образовавшиеся полимерные флокулы твердых частиц по размеру превосходят размер флокулы твердых частиц, образующихся за счет применения только ПАВ. Это обеспечивает более эффективное улавливание пористой средой нефтяного пласта полимерсодержа- щих флокул и, соответственно, более эффек- тивное перераспределение потока закачиваемой воды в слабодренируемые нефтенасыщенные пропластки. В отличие от известных способов добычи нефти, применяя предлагаемый, значительно увеличивается коэффициент охвата залежи заводнением.

Дисперсность и устойчивость дисперсии твердых частиц в водном растворе ПАВ, содержащей (предлагаемый способ) и не содержащей (известный) водорастворимый полимер, и их эффективность определяют при вытеснении нефти из неоднородной модели пласта.

В качестве дисперсии твердых частиц используют дисперсию карбоната кальция, получающуюся при смешивании водного 0,05%-ного раствора хлористого кальция с 0,05%-ным водным раствором карбоната натрия в объемном соотношении 1:1, или модель сточной воды, содержащую,%: хлористый кальций 0,195; хлористый магний 0,013; хлористый натрий 0,135; бикарбонат натрия 0,032, с 0,025%-ным водным раствором карбоната кальция в равных объемах.

В качестве ПАВ используют неионоген- ные ПАВ маркаи неонол АФ-10 или АФ-12 продукты, содержащие их, марки СНО-ЗБ или СНО-4Д.

В качестве полимера используют ПАА мол. массы 107 со степенью гидролиза 15% (П-1), ПАА мол. массы 15,6 106 со степенью гидролиза 25% (П-2) и КМЦ.

Дисперсию твердых частиц получают смешиванием в равных объемах водных растворов ПАВ, содержащих осадкообразу- ющий катион кальция (и магния в сточной воде), и полимера, содержащих осадкообра- зующий анион-карбонат.

Приготовленные водные дисперсии карбоната кальция (и карбонат магния в сточной воде) содержат (с карбонатом магния веточной воде), мас.%: СаСОз0,05-0,1; ПАВ 0,005-0,5; полимер 0,001-1,0.

Пример 1. Исследуют дисперсность и устойчивость приготовленных дисперсий во времени. Устойчивость оценивают по изменению оптической плотности (D) приготовленных дисперсий во времени. Оптическую плотность определяют на фотоэлектроколориметре КФК-2 на длине волны 590 нм и длине кюветы 50,0 мм при комнатной температуре.

Результаты Исследования дисперсности и устойчивости в форме Омакс и 0(т)во времени приведены в табл.1. Чем больше Омакс. тем больше размер частиц осадка и, чем дольше сохраняется оптическая плотность (D), тем выше устойчивость дисперсии.

Дисперсность и устойчивость твердых частиц в воде меньше, чем в растворе ПАВ (опыты 1 и 10 по сравнению с 2 и 9). Однако введение в дисперсию частиц в растворе

ПАВ полимера в количестве 0,005-1,0% резко повышает дисперсность и устойчивость дисперсии твердых частиц в водном растворе ПАВ (опыты 4-6 по сравнению с опытом 2, опыт 8 с опытом 9 и опыты 11 и 13 с

опытом 2). При этом минимальное содержание полимера в дисперсии, обеспечивающее ее высокую дисперсность и устойчивость, составляет 0,005 мас,% (опыты 2 и 3 по сравнению с опытом 4), а максимальное 1,0 мас.%, так как при этом содержании полимера достигается максимальная устойчивость дисперсии в воде (опыт 11).

Таким образом, содержание полимера в

устойчивой дисперсии твердых частиц в водном растворе ПАВ составляет 0,005-1,0 мас.%.

Один полимер (без ПАВ) не обеспечивает максимальной устойчивости и дисперсности твердых частиц в воде (опыт 6 по сравнению с 7, 11 с 12).

Пример 2. Эффективность предлагаемого способа и известного определяют при фильтрации дисперсии твердых частиц через однородные водо- и нефтенасыщенные модели пласта, представленные полимикто- вым песчаником, длиной 27 см, диаметром 1,1 см и проницаемостью 5-5,5 мкм2. Водс- насыщенную модель готовят путем закачки

трех поровых объемов воды с суммарным содержанием солей 1,59% при постоянном давлении до выхода на установившийся режим фильтрации и фиксируют время фильт- рации единицы объема воды (СВ).

Нефтенасыщенную модель готовят также как и водо насыщенную, ко затем дополнительно прокачивают нефть вязкостью 8,9 мПа с при 20°С до неснижаемой остаточной водонасыщенности. Опыты проводят

при 65°С.

Через керн прокачивают до установившегося режима фильтрации около трех поровых объемов исследуемой дисперсии карбоната кальция в водном растворе ПАВ по известному способу или водном растворе

ПАВ и полимера по предлагаемому способу, или водный раствор полимера той же концентрации, что и в исследуемой дисперсии, по известному способу (без осадка) и фиксируют время фильтрации единицы объема прокачанной жидкости.

Определяют фактор сопротивления фильтрации каждой жидкости в водо- (в) и нефтенасыщенных(н) кернах по формуле

рр,в,дисп,п Мм1сМ

где ГПАВ , Гдисп и гп - соответственно время фильтрации ПАВ, дисперсии и полимера. По отношению

PC (VOXB.)

RPlAB,

.дисп.п

КпАВ.дисп.п

судят о регулирующей способности (PC) или об изменении коэффициента охвата voxe. пласта заводнением при прокачке испытуемых составов по той или иной технологии. Чем выше этот показатель, тем эффективнее способ.

Результаты опытов приведены в табл.2. Как по фактору сопротивления, так и по коэффициенту охвата предлагаемый способ более эффективен, чем известный и способ полимерного заводнения (опыты 1 и 2 по сравнению с опытами 3-6, опыты 7 и 8 - с опытами 9-12 и опыты 13 и 14 - с опытами 15-18).

Таким образом, предлагаемый способ добычи нефти эффективнее известных спо- собов за счет более эффективного перераспределения закачиваемых жидкостей из водо- в нефтенасыщенные пропластки, а следовательно, за счет увеличения коэффициента охвата залежи заводнением.

0

5

0

5 0

5 0

Предлагаемый способ используют для повышения нефтеотдачи пластов путем заводнения его в двух вариантах.

По первому варианту, когда нефтяное месторождение разрабатывают путем закачки пресной воды, а в водовод поочередно дозируют полимер, ПАВ, концентрированные водные растворы солей (щелочей и кислот), образующих между собой или с пластовой водой нерастворимый осадок, приготовленную дисперсию закачивают в пласт.

По второму варианту, когда нефтяное месторождение разрабатывают путем закачки сточных вод, содержащих взвешенные частицы и нефть, с установок подготовки нефти или их смесью с пресной водой, в водовод с этой водой дозируют полимер и ПАВ из расчета получения 0,005- 1,0%-ного раствора их в закачиваемой воде.

По сравнению с известным предлагаемый способ вытеснения нефти позволяет дополнительно добыть 150-300 т нефти на 1 т полимера.

Формула изобретения

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве водорастворимого полимера используют полиакриламид или кар- боксиметилцеллюлозу.