Способ регулирования фронта заводнения неоднородного по проницаемости нефтяного пласта Советский патент 1992 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способамповышениянефтеотдачинеоднородного по проницаемости продуктивного пласта.

Известен способ повышения нефтеотдачи пластов путем закачки в них водных растворов полиакриламида.

Недостаток данного способа состоит в том, что его применение эффективно только на ранней стадии разработки месторождения при первичном вытеснении нефти, а для регулирования фронта заводнения неоднородного по проницаемости пласта при наличии в нем зон поглощения на поздней стадии разработки способ является малоэффективным или вообще неэффективным,

Наиболее близким к предлагаемому является способ изоляции притока воды в скважину. Данный способ изоляции притока воды о скважину применим и для целей регулирования фронта заводнения неоднородного по проницаемости пласта. Осуществляется он путем закачки в продуктивный пласт первоначально водного раствора частично гидролизованного полиакриламида 0,001-0,05%-ной концентрации, а затем

глинистой суспензии плотностью 1,02-1,08 кг/дм3.

Недостатком известного способа является низкая эффективность регулирования фронта заводнения неоднородного по проницаемости пласта а связи с тем, что при указанной последовательности закачки раствор полимера и глинистая суспензия фильтруется преимущественно в зоны поглощения (трещины, каналы). В результате этого последующим заводнением охватывается незначительная часть пласта.

Целью изобретения является повышение эффективности вытеснения нефти из пласта.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу регулирования фронта заводнениянеоднородногопопроницаемости нефтяного пласта, включающему последовательную закачку в пласт водного раствора полимера и глинистой суспензии плотностью 1,02-1,08 кг/дм3, глинистую суспензию плотностью 1,02-1.08 кг/дм3 закачивают перед закачкой водного раствора полимера, причем о качестве водного раствора полимера зака(Л

С

а

00

го

4

чипэют 1-3%-ный водный раствор эфира целлюлозы.

На поздней стадии разработки месторождения при наличии зон поглощения и/или высокопроницаемых обводненных пластов глинистая суспензия, а также и раствор полимера фильтруются преимущественно в зоны поглощения с незначительным охватом пластов (последующим заводнением. Это откосится к случаям совместной одновременной закачки глинистой суспензии и полимерного раствора и последовательной закачки, когда первоначально осуществляется закачка полимерного раствора, а затем глинистой суспензии. При предлагаемой последовательности закачки первоначально происходит фильтрация глинистой суспензии в зоны поглощения с последующим их закупориванием. Затем при закачке 1-3%-ного раствора эфира целлюлозы происходит его фильтрация в высокопроницаемые обводнившиеся пласты с последующим резким уменьшением проницаемости таких пластов. При последующем заводнении происходит повышение охвата пластов заводнением за счет подключения в разработку низкопроницаемых нефтенасыщенных пластов Таким образом, предлагаемая последовательность закачки и концентрации эфира целлюлозы обеспечивают направленность и распределение потоков фильтрующихся растворов (глинопорошка и полимера) по всей толщине продуктивных пластов в зависимости от их неоднородности по проницаемости.

Способ регулирования фронта заводнения неоднородного по проницаемости нефтяного пласта осуществляют следующим образом.

Предварительно проводят подготовительные работы: выбирают опытный участок на месторождении, выделяют обьем закачки (нагнетательную скважину) и определяют гидродинамически связанные с ним добывающие скважины; проводят комплекс стандартных гидродинамических Vi геофизических исследований на скважинах с целью определения текущего состояния скважин, профиля приемистости пластов, степени выработки продуктивных пластов Закачку реагентов на скважине производят по следующей технологической схеме: водоструйный насос (эжектор) - промежуточная емкость- насосный агрегат типа АН-700 - скважина. Первоначально закачивают глинистую суспензию плотностью 1,02- 1,08 кг/дм3, которую готовят или на стационарных глиноузлах и доставляют на скважину в автоцистернах, или непосредственно на скважине путем дозирования в

струйный насос глинопорошка в сухом виде. Технологический процесс закачКи контролируют подавлению закачки, определяемому по манометру насосного агрегата. Как

показывает промысловая практика закачек химических реагентов, при повышении давления закачки на 30-50% от первоначального при производительности закачки насосными агрегатами типа АН-700 проис0 ходит закупоривание и отключение зон поглощения, поэтому при повышении давления на указанную величину прекращают закачку глинистой суспензии и производят закачку водного раствора полимера с

5 концентрацией 1-3% в зависимости от выбранного типа простого эфира целлюлозы. После окончания закачки полимера возобновляют закачку воды в скважину.

В предлагаемом способе закачивают

0 глинистую суспензию плотностью 1,02- 1,08 кг/дм3, что соответствует концентрации бентонитового глинопорошка в суспензии 5-12%. По результатам лабораторных исследований количество закачива5 емой глинистой суспензии составляет 3-8% порового объема модели пласта. Раствор полимера закачивают с концентрацией 1- 3% в зависимости от выбранного типа простого эфира целлюлозы и его вязкостных

0 свойств Как показывают лабораторные исследования, для эффективного снижения проницаемости высокопрони цаемых обвод- нившихся пластов необходима вязкость растворов простых эфиров целлюлозы в ин5 тервале 100-500 мПа . с, что соответствует концентрации полимера в предлагаемом Способе. Как показывает практика закачек полимерных композиций, необходимое количество закачиваемого раствора эфира

0 целлюлозы зависит от степени выработки продуктивных пластов и составляет 10% порового объема пластов.

Обоснование последовательности закачки и концентрации полимера проводи5 лось на линейных насыпных моделях пласта, набитых кварцевым песком (длина модели 0.5 м, площадь поперечного сечения 6,4- ). Модель пласта состояла из трех металлических трубок с общим входом.

0 Кварцевый песок подбирался определенной фракции для каждой трубки таким образом, чтобы смоделировать пласты с большой неоднородностью по проницаемости, Первая трубка (часть) модели пласта

5 моделировала зону поглощения, вторая часть модели - высокопроницаемый пласт, третья часть - низкопроницаемый пласт.

После вакуумирования модель насыщалась пресной водой и определялась проницаемость по воде Затем в модель

закачивалась глинистая суспензия или раствор полимера. Последовательность закачки составов представлена в табл. 1. После закачки каждого из составов определялась проницаемость по воде. Закупоривающая способность глинистой суспензии или раствора полимера определялась по формуле

Ki

х 100%,

где Ki - исходная проницаемость по воде, мкм ;

К2 - проницаемость по воде после закачки глинистой суспензии или раствора полимера, мкм .

Во всех опытах перепад давления между торцами модели пласта составляет 0,05 МПа

В опытах использовались следующие полимеры: полиакриламид марки Аккот- рол (Япония), метилцеллюлоза марки ММЦ-БТР (ТУ 39-08-047-74), оксиэтилцел- люлоза марки TYLOSE ЕНМ (ФРГ), карбок- симетилцеллюлоза марки КМЦ 85/700 (ОСТ 6-05-386-80).

Как видно из опытов 1-3, предлагаемая последовательность закачки и концентрации эфира целлюлозы обладает высокой эффективностью для регулирования заводнения неоднородного пласта Первоначально после закачки глинистой суспензии перекрывается (закупоривается) зона поглощения, а затем после закачки полимера происходит резкое уменьшение проницаемости высокопроницаемого пласта (закупоривающая способность 80-88%)

Для сравнения проведен опыт 4 с концентрациями и последовательностью закачки составов, описанными в прототипе При первоначальной закачке раствора полиак- риламида происходит фильтрация раствора по всем частям модели пласта, особенно в зону поглощения При этом проницаемость уменьшается в различных частях модели на 11-20%. Затем при закачке глинистой суспензии происходит закупоривание зоны поглощения, однако глинистая суспензия не фильтруется в высоко-и низкопроницаемые части пласта. Последующая закачиваемая вода фильтруется только в высокопроницаемую часть пласта, а низкопроницаемая часть остается неподключенной в разработку. В результате не повышается охват пластов заводнением следовательно. предлагаемая по прототипу последовательность закачки является неэффективной.

Из результатов опытов 5-8 следует, что наибольшей (100%-ной) закупоривающей

способностью зон поглощения обладает глинистая суспензия плотностью 1,02- 1,08 кг/дм3.

Результаты опытов 1-3, 9-11 показыва- 5 ют, что оптимальными концентрациями закачиваемого раствора эфира целлюлозы являются концентрации в пределах 1-3%. Раствор полимера с концентрацией менее 1% (опыт 9. 10) фильтруется во все части 10 модели пласта с незначительным уменьшением их проницаемости Раствор полимера с концентрацией более 3% (опыт 11) фильтруется только в зону поглощения и обладает невысокой закупоривающей способностью, 15 также раствор полимера с концентрацией более 3% использовать нецелесообразно с технологической и экономической точек зрения.

Оценка эффективности предлагаемого 0 способа регулирования была проведена на трехслойной линейной модели неоднородного по проницаемости пласта с изолированными пропластками После вакуумировзния модель последовательно 5 насыщалась водой и нефтью Определялся коэффициент нефтеотдачи пласта при вытеснении нефти водой. Затем закачивалась глинистая суспензия до повышения давления закачки до значения, превышающего 0 первоначальное в 1,5 раза (первоначальное давление, при котором производилось вытеснение нефти водой 0,1 МПа) Далее производилась закачка водного раствора эфира целлюлозы обьемом, равным 10% перового 5 объема пласта После закачки полимера производилось довытеснение нефти водой и определялся прирост коэффициента нефтеотдачи. Результаты опытов представлены в табл. 2. Полученные результаты опытов на 0 моделях пласта показывают высокую эффективность регулирования фронта заводнения предлагаемым способом В результате повышения охвата пласта-заводнением коэффициент нефтеотдачи увели- 5 чился на 15-17%.

Формула изобретения Способ регулирования фронта заводнения неоднородного по проницаемости неф- тяногопласта,включающий

0 последовательную закачку в пласт водного раствора полимера и глинистой суспензии плотностью 1,02-1,08 кг/дм3, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности вытеснения нефти из пла- 5 ста, глинистую суспензию плотностью 1,02- 1,08 кг/дм закачивают перед закачкой водного раствора полимера, причем в качестве водного раствора полимера закачивают 1-3%-ный водный раствор эфира целлюлозы.

Таблица2

Сущность изобретения: в пласт последовательно закачивают глинистую суспензию плотностью 1,02-1,08 кг/дм и водный раствор полимера, в качестве которого используют 1-3%-ный водный раствор эфира целлюлозы (метил-, оксиэтил-, карбоксиме- тилцеллюлоза). 2 табл.

Вытеснение нефти водой

Глинистая суспензия плотностью 1,05-1,06 кг/дм3 (5% объема пор пласта)

1,5%-ный р-р метилЦеллюло зы вязкостьб (1з С (10% объема пор пласта)

Дополнительное вытеснение нефти водой

Глинистая суспензия плотностью 1,02-1,03 кг/дм3 (8% объема пор пласта)

1%-ный р-р оксиэтилцеллю- лозы вязкостью 180 мПа с (10% объема пор пласта)

Довытеснение нефти водой

Глинистая суспензия плотностью J,07-1,08 кг/дм3 (3% объема пор пласта)

3%-ный р-р карбоксиметилце лмлозы вязкостью 260 мПа-с (10% объема пор пласта)

Довытеснение нефти водой

72

50

19

47

72

51

64

62

56

62

63

53

66

64