СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ОХВАТА НЕОДНОРОДНЫХ ПЛАСТОВ ЗАВОДНЕНИЕМ Советский патент 1995 года по МПК E21B43/20 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам добычи нефти из неоднородных пластов на поздней стадии разработки нефтяных месторождений.

Целью изобретения является повышение эффективности способа за счет увеличения объема и глубины проникновения образуемого в пласте изоляционного материала.

Сущность способа заключается в следующем. В промытых зонах пласта в результате последовательно чередующейся закачки отхода производства алкилирования бензола олефином, содержащем в своем составе алюмохлорид, и водного раствора карбоната натрия происходит образование гелеобразного осадка гидроокиси алюминия с выделением углекислого газа по схеме:
2AlCl₃+ 3Na₂CO₃+ 3H₂O _→ 2 Al(OH)+ 3CO + 6NaCl
Под действием трехвалентных катионов Al³⁺ поверхность промытой зоны пласта перезаряжается с отрицательного на положительный. Образующийся гелеобразный осадок Аl(OH)₃ адгезионно закрепляется на поверхности пор пласта и снижает тем самым сечение промытых поровых каналов пласта. Кроме того, в порах пласта уменьшается количество воды вследствие ее расхода на образование геля гидроокиси алюминия, а выделяющийся углекислый газ увеличивает вязкость воды и способствует лучшему смешиванию реагирующих веществ. Все эти процессы приводят к закупорке высокопроницаемых каналов и пропластков, увеличивая в них фильтрационное сопротивление. При этом происходит перераспределение фильтрационных потоков и ввод новых микро- и макроцеликов и пропластков, ранее не участвовавших в разработке.

Отход производства алкилирования бензола олефином жидкость слегка желтого или серого цвета с. зеленоватым оттенком. Согласно ТУ 38.302163-89 отход содержит, г/дм³: Хлорид алюминия AlCl₃ 200-300 Органические примеси 0,5 Взвешенные частицы 0,5 Вода Остальное и имеет рН 0,8-2,0.

Способ осуществляется следующим образом. Вначале в обводненной пласт через нагнетательную или добывающую скважину закачивается с помощью агретата ЦА-320 отход производства алкилирования в количестве 5-10 м³, а затем буферная жидкость пресная вода объемом 1-2 м³. После этого нагнетают водный раствор карбоната натрия концентрации 30-200 кг/м³ и снова буферную жидкость того же объема. Указанный цикл повторяют 3-4 раза.

П р и м е р 1. Определение объема осадка по прототипу проводили при смешении раствора карбоната натрия с минерализованной водой девонских пластов Ромашкинского месторождения, содержащей хлориды Сa, Mg и Na в количестве соответственно 30,2; 8,6 и 87 г/л, в объемном соотношении 1,92:1. По предлагаемому способу смешивали отход производства алкилирования и водный раствор карбоната натрия концентрации 10-210 кг/м³. После отстаивания объем осадка определяли в процентах к общему объему смеси.

Полученные результаты, приведенные в табл. 1, показывают, что по предлагаемому способу (опыты 4-8) объем осадка больше, чем по прототипу (опыт 1) в 20,3-26,9 раз.

П р и м е р 2. Для определения оптимального объемного соотношения отхода производства алкилирования и водного раствора карбоната натрия проводили испытания на линейных моделях пласта длиной 1 м и диаметром 3,3 см. Пористой средой служил молотый кварцевый песок. Подготовка моделей к испытанию включала следующее:
помол песка и набивку моделей;
вакуумирование и заполнение пластовой водой Ромашкинского месторождения;
замещение пластовой воды пластовой нефтью Ромашкинского месторождения, разбавленной керосином до вязкости 4 мПа ˙с;
вытеснение нефти закачиваемой водой до полной обводненности продукции на выходе и стабилизации скорости фильтрации.

Тем самым моделировали обводнившуюся часть нефтяного пласта. Затем закачивали оторочки отхода производства алкилирования и водного раствора карбоната натрия. Между оторочками и после оторочки раствора карбоната натрия закачивали буферную оторочку пресной воды 5-6 см³.

Продвижение оторочек осуществляли закачиваемой водой при постоянном перепаде давления.

Полученные данные приведены в табл.2. Испытание предлагаемого способа приводит к большему снижению проницаемости по сравнению с прототипом (опыт 1). Концентрация раствора карбоната натрия 20 кг/м³ и ниже не приводит к высокой эффективности способа (опыт 2), а концентрация карбоната натрия 30-200 кг/м³ является оптимальной, степень снижения проницаемости составляет 49,8-91,8% (опыты 3-7).

Концентрация раствора карбоната натрия выше 200 кг/м³ не способствует увеличению эффективности и ограничивается растворимостью карбоната натрия в воде (опыт 8).

Таким образом, проведенные эксперименты доказывают эффективность предлагаемого способа в диапазоне концентраций раствора карбоната натрия 30-200 кг/м³ и при объемном соотношении отхода производства алкилирования и водного раствора карбоната натрия от 1:1,4 до 1:9,0, при этом степень снижения проницаемости пористой среды увеличивается по сравнению с прототипом на 28,5-82,6%
П р и м е р 3. В лабораторных условиях эффективность предлагаемого способа оценивали по величине прироста коэффициента нефтеотдачи на моделях неоднородного пласта, состоящих из двух отдельных пропластков различной проницаемости с одним общим входом. Нагнетание жидкости проводили в режиме постоянного расхода 20 см³/ч.

Закачка оторочек отхода производства и водного раствора карбоната натрия приводит к созданию дополнительных фильтрационных сопротивлений в высокопро- ницаемом пропластке, что ведет к перераспределению скоростей фильтрации по пропласткам и повышению коэффициента нефтеотдачи.

Прирост коэффициента нефтеотдачи Δη рассчитывали по разнице между фактическим приростом нефтеотдачи Δη_факт. и прогнозным приростом нефтеотдачи Δη_прогн. (т. е. приростом нефтеотдачи при вытеснении нефти водой без оторочек):
Δη= Δη_факт.-Δη_прогн.
Прирост нефтеотдачи происходит только за счет более интенсивного вытеснения нефти из низкопроницаемого пропластка коэффициент вытеснения меняется только в нем, в высокопроницаемом пропластке коэффициент вытеснения не меняется, так как там уже достигнут конечный коэффициент вытеснения нефти водой, еще до закачки оторочек.

Как следует из табл. 3, испытание предлагаемого способа приводит к увеличению текущего коэффициента из низкопроницаемого пропластка и коэффициента нефтеотдачи (опыты 2-8).

При концентрации водного раствора карбоната натрия 20 кг/м³ и объемном соотношении отхода производства и водного раствора карбоната натрия 1:13,7 (опыт 2) прирост текущего коэффициента вытеснения в низкопроницаемом пропластке и прирост нефтеотдачи находятся в пределах ошибки эксперимента по сравнению с прототипом (опыт 1).

Концентрация раствора карбоната натрия 30-200 кг/м³ и объемное соотношение отхода производства и раствора карбоната натрия 1:9,0-1:1,4 (опыты 3-7) способствует приросту текущего коэффициента вытеснения низкопроницаемого пропластка на 16-31,7% и соответственно приросту нефтеотдачи на 3,6-10,2% что выше, чем по прототипу соответственно на 8-23,7 и 2,3-8,9%
Концентрация карбоната натрия выше 200 кг/м³ и объемное соотношение 1: 1,3 (опыт 8) не приводит к приросту нефтеотдачи по сравнению с предыдущим опытом и ограничивается растворимостью карбоната натрия в воде.

Применение предлагаемого способа в нефтяной промышленности позволит:
увеличить коэффициент нефтеотдачи на 2,3-8,9% текущий коэффициент вытеснения в низкопроницаемом пропластке на 8-23,7;
повысить эффективность вытеснения нефти из неоднородных пластов на поздней стадии разработки;
утилизировать крупнотоннажный отход химического производства.

Сущность изобретения. В скважину через нагнетательную скважину закачивают последовательно чередующими порциями осадкообразующий агент и водный раствор карбоната натрия с концентрацией 30 - 200 кг/м³ в соотношении от 1 : 1,4 до 1 : 9,0. В качестве осадкообразующего агента используют отход производства алкилирования бензола олефином, который содержит в водном растворе, г/дм³ : алюмохлорид 200 - 300; органические и механические примеси 0,5 - 1,0. 3 табл.

СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ОХВАТА НЕОДНОРОДНЫХ ПЛАСТОВ ЗАВОДНЕНИЕМ, включающий закачку через нагнетательную или добывающую скважину последовательно чередующихся порций осадкообразующего агента и водного раствора карбоната натрия, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет увеличения объема и глубины проникновения образующегося в пласте изоляционного материала, в качестве осадкообразующего агента в пласт закачивают отход производства алкилирования бензола олефином при соотношении его объема и объема водного раствора карбоната натрия от 1 1,4 до 1 9,0, причем водный раствор карбоната натрия закачивают с концентрацией 30 200 кг/м³.