Способ заводнения нефтеносного пласта Советский патент 1982 года по МПК E21B43/22 

54) СПОСОБ ЗАВОДНЕНИЯ НЕФТЕНОСНОГО ПЛАСТА

I

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений, в частности, при заводнении нефтяных пластов.

Известен способ разработки нефтяной залежи, заключающийся в вытеснении нефти из пласта закачкой в не-, го оторочки, мицеллярной дисперсии, продвигаемой водой, и извлечении нефти на поверхность Lu

Однако известному способу прису.ща недостаточная нефтеотдача пласта.

Известен также способ заводнения нефтеносного пласта путем закачки в него посредством нагнетательных скважин водной смеси двух нефтяных сульфонатов со средним эквивалентным весом и извлечения нефти посредством эксплуатационных скважин .

Недостатком известного способа является низкая нефтеотдача пласта.

Цель изобретения - увеличение нефтеотдачи пласта.

Достигаемся поставленная цель тем, что согласно способу заводнения нефтеносного пласта путем закачки в пласт посредством нагне; 5 тательных скважин водной смеси двух нефтянь1Х сульфонатов со средним эквивалентным весом и извлечения нефти посредством эксплуатационных скважин, отношение алифатических протонов к ароматическим в углеводородной части нефтяных сульфонатов находится в пределах от до 20 моль/моль, а разница в протонных отношениях составляет 2,5

15 3.8 моль/моль.

Нефтяные сульфонаты могут быть получены-сульфированием углеводородного сырья, например тяжелого вакуумного газойля, имеющего моле20 .кулярный вес 350-650, лучше tOO 470, например олеумом или трехокисью серы в присутствии или при отсутствии растворителя, например дихлорэтилена, двуокиси серы, не3прореагировавшего углеводорода и т.п. Сульфокислота нейтрализуется основанием, например емдким натрием, аммиаком, гидроокисью аммония и т.п. Нефтяные сульфонаты имеют средний эквивалентный вес 390-450,лучше 395- 0, и среднее соотношение А/АР 4-20 моль/моль, лучше 9 15 моль/моль. Это означает, что от 4 до 20 алифатических водородных протона приходятся на один ароматический водородный протон в углеводной части нефтяного сульфоната Однако соотношение А/АР, по меньшей мере, двух нефтяных сульфонатов должно иметь минимальную разницу, равную 2,5, т.е. среднее (оотношение А/АР одного сульфоната на 2,5 лучше на не менее 3 и еще лучше на 3,8. Для получения двух разных нефтяных сульфонатов обычно требуется и два различных вида сырья. Например, одно сырье может иметь средний молекулярный вес в пределах 400430, а другое - в пределах 430-470 К тому же, сырье должно носить достаточно углеводородный характер, чтобы в итоге получить желаемые отношения А/АР. Объемное количество водных смесей сульфонатов, нагнетаемых в.кол лектор, желательно в пределах 1-50 или больше, в зависимости от объем пор нефтеносного пласта, лучше 1-15 и еще лучше 2-10%. Большее K личество применяется в случае, ког да экономика технологического процесса оправдывает это. Желательно, чтобы за водной сул фонатной смесью следовал активный буфер, в качестве которого рекомендуется водный раствор снижающег подвижность вещества, такого, как частично гидролизованные высокомолекулярные полиакриламидные полиме ры, например полимеры Пушера, высо комолекулярный полиалкиленоксидный полимер, высокомолекулярные акриламидные полимеры, содержащие сульфогруппу, акриламидные сополимеры (например, сополимеры акриламида и акрилата натрия) и т.п. , биполимеры, лучше в коллекторах с низкой проницаемостью, и любой высокомоле кулярный полимер, совместимый с по дой коллектора и способный снижать 4 подвижность водного раствора, проходящего через породу коллектора. Буфер подвижности вводится в коллектор в объемном количестве, составляющем 5-150, лучше 25-75. а лучше всего от 50% порового объема пласта. Веществр, снижающее активность, употребляется в концентрациях 502000%, лучше 100-1500% и лучше всего 100-1000% в пересчете на воду. Для извлечения сырой нефти в коллектор под давлением нагнетается вода и вытесняет водно-сульфонатную смесь ,и не обязательно буфер подвижности в направлении эксплуатационной скважины. Лучше, чтобы вода была совместима с обратной частью буфера подвижности и/или водной смесью нефтяных сульфонатов, например, она не должна в значительной степени выщелачивать водорастворимые компоненты из упомянутых замедлителей. Там, где эта вода содержит ионы, лучше, чтобы последние были совместимы с ионами внутри коллектора. Лучше, чтобы профиль подвижности всего процесса постепенно переходил от низкой подвижности, равной или меньшей подвижности пластовых жидкостей (сырой нефти и промежуточной воды внутри пласта), к высокой подвижности, равной ил) приближающейся к подвижности воды, нагнетаемой под давлением. Подвижность первой, средней и последней части буфера и, не обязательно водного сульфонатного замедлителя можно регулировать вязкостью и/или концентрацией замедлителя, с тем, чтобы получить нужную подвижность. Нефтяные сульфонаты получают сульфированием различных тяжелых вакуумных газойлей. Например, сульфонаты А и В получают из сырья, имеющего средний молекулярный вес соответственно 400-430 и 430-470. Сульфирование проводится трехокисью серы в присутствии разбавителя. Сульфокислоты нейтрализуются аммиаком. Конечный средний эквивалентный вес нефтяных сульфонатов А и В равен соответственно 401 и 423, отношение А/АР - 9,6 и 13,4. Сульфонаты С и D получают тем же способом, но сырье берут другое и условия процесса меняются, чтобы придать сульфонатам свойства, указанные в примерах. Мицеллярные диспер5

сии получают смешением следующих компонентов, весД: Нефтяной сульфонат

SOjN1 4 часть

сульфоната 2

органическая часть сульфоната SO,.NH4 8-9 растворитель 1-1,6 Вода70

Сырая нефть (вязкость 7 сП/23°С) 18,9-20,7 Электролит 0,3-0,5 Пример 1. Используют мицеллярные дисперсии при заводнении керна. Образцы берийского песчанико вого керна длиной 122 см, диаметром 7,5 см сначала насьнцаются водой,затем промываются нефтью и после этого - водой до остаточного нефтяного насыщения. Затем в керны нагнетают мицеллярную дисперсию, содержащую нефтяные сульфонаты в количестве 2 от порового объема, имеющую свойства, приведенные в табл.1.Посл мицеллярной дисперсии подают не менее 1 порового объема воды, содержащей 1000% полимеров Пушера-700 (частично гидролизованные высокомолекулярные полиакриламиды)i Результаты заводнения керна и свойства ми целлярной дисперсии приводятся в табл.1..

Используемые сульфонаты имеют слдующие характеристики. Сульфонат Средний экви- Соотно валентный вес шение А/АР

АitOI 9,6

13,

САОО 9,6

13,

Е362 5,6

13,

G417 9,6

Н451 13,4

3 393 9,6 J 428 13,4 К 380 9,6 L 429 13,4 М424 11,2

N428 13,4

О424 11,2

Р428 13,4

156

Пример 2.С помощью сходных сульфонатов в мицелляриых растворах достигается выход нефти, показанный в табл.2. Порядок заводнения,как ,в примере 1.

Нефтяные сульфонаты, применяемые в данном случае, не имели нужного эквивалентного веса. Результат .меньшее количество добытой нефти.

П р и.м е р 3. Низкий выход нефти получается также с сульфонатными соединениями, не имеющими необходимой разницы в соотношении А/АР. Керн заводняют, как ив примере 1, результаты даны в табл.ЗИз табл.З видно, что без соответствующей разницы в А/АР выход нефти меньше, чем при использовании сульфонатов, приведенных в табл. 1, где Эта разница, по крайней мере, больше 2, 5

Пример 4. Берийский песчаниковый керн длиной 122 см, диаметром 7,5 см подготовляется, как описано в примере 1, и заводняется водной смесью (-5 от порювого объема) , содержащей 8% смеси сульфонатов С и D (50)50, 2001 полимера Пушера серии 700 (частично гидролизованные высокомолекулярные полиакриламиды). Затем подают водный замедлитель, содержащий 700% Доу-Пушер-полимера серии 700, в количестве 50% от порового объема. Чтобы вытеснить две предыдущих смеси через керн нагнетается вода. В результате степень извлечения нефти Незначительна.

Пример 5- Повторяют технологический процесс, описанный в примере 4, за исключением полимеров Пушера, которые заменяют равным количеством Кэлзен-М, представляющим собой полисахариды. В результате извлекается значительное количество нефти.

Нефтйные сульфонаты, применяемые в данном случае, не имели нужного эквивалентного веса. Результат меньшее количество добытой нефти..

Таблица 1

9.6-13,V 11,5 50-А/50-В iiOI-AZB 412 9,6-13, 12,5 25-C/75-D 400-42б 419

Формула изобретения Способ заводнения нефтеносного пласта путем закачки в пласт посредством нагнетательных скважин водной смеси двух нефтяных сульфонатов со средним эквивалентным весом и извлечения нефти посредством

Таблица 2

Таблиц.а 3

эксплуатационных скважин, отличающийся тем, что, с целью увеличения нефтеотдачи пласта, отношение алифатических протонов к ароматическим в углеводородной части нефтяных сульфонатов находится в пределах от k до 20 моль/моль, а разни65 0,50 0,0082,6 28 0,50 0,0078

993111510 ,

ца в протонных отношениях составля- . 1. Патент США 1Г3578082, кл. 166ет 2,5-3,8 моль/моль.252, заявлен. 1971Источники информации,2, Патент США Vf 36822it7, кл. 166принятые во внимание при экспертизе 273, заявлен. 1971