Способ разработки нефтяной залежи заводнением Советский патент 1991 года по МПК E21B43/20 

Изобретение относится к горному делу, а именно к разработке нефтяных месторождений заводнением,

Цель изобретения - повышение нефтеотдачи пластов и сокращение сроков разработки залежи.

После размерзания (оттаивания) замерзшей воды, вода приобретает измененные физико-химические свойства, такие как вязкость, плотность,диэлектрическая проницаемость и др. Факт значительных изменений физико-химических свойств талой воды в ее контакте с различными системами (биологическими, химическими, физическими и др.) установлен. Положительное влияние свойств талой воды на процесс нефтеизвлечения состоит в том, что при закачке талой воды в пласты увеличивается их приемистость (приемистость - способность пласта принимать определенный объем воды в единицу времени) и повышается коэффициент нефтеоотдачи. Механизм процесса следующий. В результате замерзания воды и последующего ее размерзания

(оттаивания), происходит перестройка структуры жидкости и она приобретает свойства, отличные от свойств, которые имелись до процесса замерзания. Так например, после оттаивания талая вода ведет себя аналогично дистиллированной воде в отношении растворяющей способности. У талой воды значительно повышается растворяющая способность, в результате чего она в нефтяных коллекторах активно растворяет в себе частицы цемента породы: глины и карбонаты, и тем способствует повышению фильтрационной и вытесняющей способности воды. Основные характеристики талой воды при нормальных условиях (температура 20°С. давление 1 атм) представлены в табл. 1

Основные свойства талой водьг вязкость, плотность, поверхностное натяжение сохраняются в течение Юсут. полностью. В течение этих десяти суток закачиваемая талая вода обладает по сравнению с обычной (не подвергнутой замораживанию и размораживанию) водой пониженными

О

2

00

о ю

значениями вязкости, плотности и поверхностного натяжения, что приводит к увеличению приемистости и нефтеотдачи пластов.

В табл. 2 приведены основные характе- ристики талой воды во времени при температуре 20°С и давление 1 атм.

Как видно из табл. 2 талая вода полностью сохраняет свои свойства в течении 10 сут., а затем эти свойства постепенно воз- вращаются в исходное состояние обычной воды.

Экспериментально проверено влияние талой воды на процесс нефтеизвлечения.

На чертеже приведена схема экспери- ментальной установки. Установка состоит из баллона высокого давления 1, редуктора 2,промежуточных емкостей 3 и 4, вентилей 5, термостата с контактным термометром 6, образцовых манометров 7, модели пласта (колонка с пористой средой) 8.

Пласт моделировался цилиндрической пористой средой, состоящей на 90% из кварцевого песка,5% глины,5% карбоната. Проницаемость составляет 0,5- 10 г м2. В качестве нефти использовалась нефть месторождения вязкостью 10 мПа- с при 45°С.

Исследования проводились следующим образом. Модель пласта - колонка с пористой средой подвергалась предварительно- му вакуумированию и затем под вакуумом насыщалась нефтью.

Пример 1. Нефть вытеснялась обычной водопроводной водой (известный способ).

Пример 2. Нефть вытеснялась водопро- водной водой с добавлением поверхностно-активного вещества - сульфанола в концентрации 0,1% (известный способ).

Пример 3. Нефть вытеснялась талой водопроводной водой.

Талая водопроводная вода готовилась следующим образом.

В холодильнике вода доводилась до замерзания - состояния льда. Затем она огга- ивала в комнатных условиях, после чего при комнатной температуре подавалась в емкости 3 и 4. Затем осуществлялся процесс вытеснения нефти этой водой, при тех же условиях, что и в примерах 1 и 2 (т.е. при 45° и том же перепаде давления 0,01 МПа.

Снимались три важнейшие характеристики процесса вытеснения: коэффициент нефтеотдачи, коэффициент безводной нефтеотдач и время вытеснения. Результаты эксперимен- тальных исследований сведены в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что период безводной нефтеотдачи у талой воды значительно выше, чем у водопроводной (на 17%) и водопроводной воды с добавлениям ПАВ (на 10%), Коэффициент конечной нефтеотдачи у талой воды на 15% больше, чем у воды с добавлением ПАВ.Время вытеснения у талой воды значительно меньше, чем у воды с добавлением ПАВ (1,1 сут. против 1,8 сут,).

Таким образом, применение талой веды при заводнении нефтяных месторождений позволяет существенно повысить нефтеотдачу пластов и сократить продолжительность их разработки,

В табл. 4 пприведены свойства талой и обычной вод при температуре 10, 20, 40 и 60°С.

Как видно из табл. 4, свойства талой воды меняются с изменением температуры. Также меняются свойства обычной воды с изменением температуры. Но при одной и той же температуре показатели свойств талой воды имеют меньшие значения по сравнению с теми же показателями обычной воды.

Пример 4. Предлагается в качестве рабочего агента использовать талую воду Талая вода может быть получена различным путями. Например, необходимо строительство холодильных установок в широтах. гд§ температура воздуха круглый год не позволяет замерзнуть воде естественным путем. В этом случае холодильные установки могут устанавливаться непосредственно на пунктах распределения закачиваемой воды, подготовки ее, на компрессорно-насосных станциях (КНС) и пр.После замерзания воды холодильные установки отключают, вода при естественных условиях (температура окружающей среды больше температуры замерзания воды 0°С), оттаивает, после чего ее закачивают в пласт.

В северных широтах в осенне-зимний , период талую воду можно получить путем выдерживания воды в естественных условиях до замерзания. После этого передвижными па- рогенераторными установками ППУ, которые имеются на промыслах, вода подогревается до оттаивания и затем закачивается в пласт. В весенне-летний период, когда температура окружающей среды выше 0°С, необходима работа лишь холодильных установок для замораживания воды, а оттаивание происходит уже в естественных условиях.

Также талая вода может быть получена естественным путем из рек, озер, морей в период весеннего таяния льда в северных широтах.

В этот момент можно рекомендовать закачивать воду в пласты из этих водоемов.

Формула изобретения

Способ разработки нефтяной залежи заводнением, включающий закачку в пласт

рабочего агента, отличающийся тем. что, с целью повышения нефтеотдачи пластов и сокращения срокрв

разработки залежи, в качестве рабочего агента в пласт закачивают талую воду.

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение нефтеотдачи пластов и сокращение сроков разработки залежи. Для этого в пласт в качестве рабочего агента закачивают талую воду. Положительное влияние свойств талой воды при закачке в пласты увеличивает их приемистость и повышается нефтеотдача В результате замораживания и последующего оттаивания талая вода ведет себя аналогично дистиллированной воде, У талой воды повышается растворяющая способность. 1 ил., 4 табл.

Т а б л и ц а 1

Таблица 2

ТаблицаЗ

Таблиц а 4