Способ заводнения неоднородных пластов при циклическом заводнении Советский патент 1992 года по МПК E21B43/20 E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам циклического заводнения неоднородных пластов.

В настоящее время обычное заводнение нефтяных залежей - общепризнанный метод повышения нефтеотдачи пластов. Заводнение, направленное на восполнение ресурсов пластовой энергии, хотя не устраняет отрицательного влияния неоднородности пластов, но является, тем не менее, высокопотенциальным методом. Последнее связано с тем, что усовершенствованием метода заводнения имеется возможность увеличить эффективность заводнения, особенно, неоднородных пластов.

Известен способ разработки неоднородных пластов путем циклического воздействия на пласт водой (М.Л.Сургучев. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. М.: Недра, 1985, с. 143-154).

Суть способа заключается в том, что в пластах, обладающих неоднородностью искусственно создается нестационарное давление. Оно достигается изменением объемов нагнетания воды с скважины в определенном порядке путем их периодического повышения и снижения.

Недостатком способа является большая продолжительность полупериода повышения давления пласта. Причиной этого является то, что за полупериод увеличения давления пласта большая часть закачиваемой воды через более проницаемые зоны поступает к добывающим скважинам и не участвует в процессе повышения давления. Поэтому использование данного способа позволяет незначительно увеличить охват пласта заводнением и нефтеотдачу

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототип) является способ разработки неоднородных пластов, в котором с целью увеличения нефтеотдачи пласта создается условие для закусл

с

X vj

О СЛ СЛ

поривания пор мелкими частицами породы, и, тем самым, снижается фильтрационная способность высокопроницаемсй зоны, Это достигается путем искусственного создания пластового давления, превышающего предел упругой для высокопроницаемой зоны пласта П,

Недостатком прототипа является незначительный эффект в нефтеотдаче. Создание высокого давления может привести к нарушению целостности эксплуатационной колонны и фильтровой части скважины. Кроме этого, разрушенные частицы породы могут осложнять эксплуатацию добывающих скважин.

Цель изобретения - увеличение нефтеотдачи пласта при циклическом заводнении.

Поставленная цель достигается тем, что перед каждым полуциклом повышения давления в пласт закачивают водный раствор полиакриламида с концентрацией 0,018- 0,03% в объеме 0,4-0,5 от перового обьчма высокопроницаемой зоны пласта.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Как известно, при циклическом воздействии на пласты, в них периодически долж- ны проходить волны повышения и понижения давления. Зоны малой проницаемости, насыщенные нефтью, обладают низкой пьезопроводностью, а скорости распределения давления в них значительно ниже, чем в высокопроницаемых зонах. Поэтому, между нефтенасыщенными и заводненными зонами возникают различима по знаку перепады давления. При повышении давления в пласте возникают положительные перепады давления - в заводненных зонах давление выше, а в неф- тенасыщенных - ниже. При таком условии происходит капиллярное впитывание воды в нефтенасыщенные порь пласта, ранее не участвующие в процессе заводнения. При снижении давления в пласте возникают отрицательные перепады давления - в нефте- насыщенных зонах давление выше, а в заводненных - ниже. При этом условии происходит переток нефти из ненасыщенных зон в заводненные поры пласта. Образовавшийся вал нефти вытесняется водой в добывающие скважины. Однако, изложенные условия не всегда осуществимы. Причиной этого является то. что Б процессе повышения давления закачиваемая вода по высоко- проницаемым зонам прорывается в добывающие скважины, причем, приемистость зон поглощения, т.е. высокопроницаемых, возрастает по мере прорыва воды. В результате пластовое давление повышается

незначительно и возрастает продолжительность полуцикла. Это приводит к низкому охвату пласта заводнением. Такое явление имеет место и при частичном разрушении

скелета породы и закупоривания высокопроницаемой зоны.

В предлагаемом изобретении для повышения охвата пласта циклическим заводнением, авторы рекомендуют перед каждым

0 полуциклом повышения давления в пласт закачивать водный раствор полиакриламида.

Увеличение охвата пласта объясняется следующим.

5Водный раствор полиакриламида преимущественно проникает в наиболее проницаемые зоны пласта. Закачиваемая вода вслед за раствором проталкивает его по пласту.

0 Как известно, после прокачки йодного раствора полиакриламида через пористую среду, подвижность воды, фильтрующейся вслед за нею, снижается в несколько раз, т.е. проявляется так называемый, остаточ5 ный фактор сопротивления. Это свойство приводит к тому, что значительная часть закачиваемой воды накапливается в высокопроницаемых зонах, повышается их давление и происходит капиллярное впиты0 вание воды в нефтенасыщенные поры, т.е. обеспечивается увеличение охаата менее проницаемых зон заводнением, Далее, прекращают закачку воды или уменьшают ее объем, т.е. начинается полуцикл снижения

5 пластового давления. При этом, происходят перетоки нефти в высокопроницаемые зоны и образуют вал нефти. Она вытесняется в следующем полуцикле повышения давления пласта. При этом, проявляется второе

0 обстоятельство - увеличение охвата более проницаемых зон пласта заводнением, т.к. в процессе вытеснения вала нефти участвует раствор полимера, которому присуще поршневое аытеснение нефти и задержание

5 воды в порах, что приводит к увеличению нефтеотдачи пласта. Изложенный механизм увеличения охвата пласта циклического заводнения повторяется и в следующих циклах.

0 Существенные отличительные признаки изобретения от прототипа те, что с целью увеличения нефтеотдачи пласта перед каждым полуциклом повышения давления в пласт закачивают водный раствор полиак5 риламида с концентрацией 0,018-0,03 мас.%, в объеме 0,4-0,5% от перового объема высокопроницаемой зоны пласта.

Для оценки эффективности предлагаемого способа проведены лабораторные исследования.

В качестве пористой среды использовалась слоисто-неоднородная модель пласта длиной 2 м и диаметром 50мм. Модель состояла из двух гпоев Он заполнялась кваоцевым песког/ оазчичного диаметра. Учитывая, что прототип имее; не которую ослабленную степень неоднородности за счет сольмзгацми пороього прос;оанствэ отделившимися частицами, проницаемость слоев модели была 0,5; 0,25 мкм (прототип) и 1; 0,25 мкх2 предлагаемый способ). Использовала нефть из месторождения Песчаный- юое.

Подготовка к опьпам зключага нгсьчце- иие моделей пласта нефтью, чыгесчениэ ее водой при перепаде давления 0,1 МПа до обводнения отбираемой продукции.

Опыты проводились в следу.оьизй пс- следоЕйТельностч

При исследовании прототипа, закрыв выход модели га входе создавалось давление, превышающее давление вытеснения в 2 раза. После восстановления давления по длине модели пласта закрывали и вход. Продолжительность такого состояния б ч а ки. Затем, открыв выход модели, продолжали отбор жидкости. Пои досшче- нии давления в модели до 0 1 МПа влод модели подключался к источнику зсдл и продолжайся отбор продукции д полного ее обводнения, затем проводились послед/ ющие LUIK :. Их бы по 4, после которых выход нефти из модели практически отсутствовал.

В такой же последовательности исследовался предложенный способ, при этом, перед повышением давления з мо.оель пла ста подавался водный раствор полиакрила- мида.

Опыты проводились при различных концентрациях раствора полиакриламида и объемах оторочки.

Результаты опытов показаны в таблице.

Как следует из таблицы, оптимальными значениями концентрации и объема оторо - ки являются 0,018-0,03% и 0,4-0,5%, соответственно, при которых коэффициент нефтеотдачи составляет 78,8%, а с исполь зованием прототипа он равен 48%.

Изобретение осуществляется следующим образом,

Выбирается объект, где из-за неоднородности пласта обычное заводнение не дает желаемого эффекта. Устанавливав насосы высокого давления. В пласт закаливают водный раствор полимера, соблюдая рекомендуемые значения концентрации и объема оторочки раствора полимера, затем, при помощи насосов высокого давления увеличивают объем закачиваемой воды в 2

рзза. Добывающие скважины, связанные с нагнетательными, на которых проводится мероприятие, работают. Продолжительность аиклэ определяется по известной но- ъ мсграмме в зависимости от пьезопрс- водности и удаления фронта вытеснения (см. М Л.Сургучев. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи плзстоа. М. Недра, 1985, с. 143-154), Затем прекра- 10 ц чют as качку воды и продолжают отбор продукции до рентабельного уровня, после этого, цикл повышения и понижения давления повторяется.

Технико-экономическая эффективность л г метода следуат из повышения коэффициента нефтеотдачи в предлагаемом способе по сравнению с прототипом.

Конкретный пример определения тех- нико-окономиче.:кой эффективности спосо- 0 б&

& качестве базисного варианта рассмотрим нефтяную залежь VI горизонта месторождения Песчаный - море. Остаточный 5аиансовый запас нефти здесь составляет 5 0 6 млн т.

1. При разработке этого горизонта по известному способу (прототип) значение ко- зФфуциета нефтротдачи составляет 0,48: всего будет добыто. 0Q1 - 0 6x0 48 0 288 млн.т.

2 При разработке горизонта по предлагаемому способу коэффициент нефтеотдачи будет 0,8. Всего будет добыто:

0.2 0,6x0,8 0,48 млн.т.

5Среднегодовой экономический эффект

опредепим, исходя из стоимости нефти по 60 руб. за тонну (методические указания по определению экономической эффективности новой техники,изобретений и рациона- 0 лизаторских предложений в нефтедобывающей промышленности. РД-39-0147035- 202-86).

В обоих вариантах срок разработки горизонта составляет 15 лет, 5 Формула изобретения

Способ разработки неоднородных пластов при циклическом заводнении, включающий циклическое снижение и повышение давления в пласте закачкой воды через на- 0 гнетательные скважины, закупорку высокопроницаемой части пласта и отбор нефти через добывающие скважины, отличающийся тем, что, с целью увеличения нефтеотдачи пласта за счет повышения охвата 5 его вытесняющим аген ом, перед каждым полуциклом повышения давления, в пласт закачивают водный раствор полиакрилами- да с концентрацией 0,018-0,03 мас.% в обь- еме 0,4-0,5% от порового объема высокопроницаемой части пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам циклического заводнения неоднородных пластов. Цель - увеличение нефтеотдачи пласта за счет повышения охвата его вытесняющим агентом. Для этого перед каждым полуциклом повышения давления в пласт закачивают водный раствор полйак- риламида концентрацией 0,018-0,03 мас.% в объеме 0,4-0,5% от норового обьема высокопроницаемой части пласта. 1 табл.