Способ разработки нефтяного пласта

 

Изобретение относится к нефтяной пром-сти. Цель - повышение эффективности способа в условиях неоднородных пластов на поздней стадии их разработки в результате перераспределения фильтрационных потоков. Перед оторочкой обработанной серной кислоты закачивают в нагнетательную скважину оторочку 5-30% водного раствора лигносульфоната в объемном отношении к отработанной серной кислоте от 2:1 до 10:1. Нефть отбирают через добывающие скважины. Это обеспечивает максимальное кол-во осадка. Последний способствует значительному загущению системы и увеличению фильтрационных сопротивлений в промытых зонах пласта при контакте двух оторочек. Использование данного способа способствует охране окружающей среды за счет утилизации крупнотоннажных отходов предприятий. 5 табл.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам разработки неоднородных нефтяных пластов при заводнении. Целью изобретения является повышение эффективности способа в условиях неоднородных по проницаемости пластов на поздней стадии их разработки путем перераспределения фильтрационных потоков. В способе разработки нефтяного пласта, включающем закачку оторочки отработанной серной кислоты и отбор нефти из добывающих скважин, перед оторочкой отработанной серной кислоты закачивают оторочку 5-30% раствора лигносульфоната, взятого в объемном отношении к отработанной серной кислоте, обеспечивающем выделение максимального количества осадка. Осадок образуется за счет взаимодействия лигносульфоната с закачиваемой следом отработанной серной кислотой, что способствует значительному загущению системы и увеличению фильтрационных сопротивлений в промытых зонах пласта на контакте двух оторочек. В результате закачиваемая вода направляется в низкопроницаемый участок, не охваченный ранее заводнением, способствуя повышению нефтеотдачи пласта в целом. Выбор оптимальной концентрации раствора лигносульфоната производится с учетом конкретных геолого-физических условий: проницаемости и толщины пласта. П р и м е р 1. Для выбора оптимальных концентраций лигносульфоната и объемного соотношения растворов лигносульфоната (ЛС) и отработанной серной кислоты были проведены эксперименты с получением осадков. При проведении эксперимента использовались растворы с различной концентрацией лигносульфоната в дистиллированной воде при постоянном объеме раствора лигносульфоната (10 мл) и увеличении объема прибавляемой отработанной серной кислоты. Результаты эксперимента представлены в табл.1. Из табл. 1 следует, что образование осадка наблюдается при концентрации лигносульфоната от 5 до 30% С ростом концентрации раствора лигносульфоната масса осадка увеличивается. Применение более концентрированного раствора лигносульфоната (40% ) нецелесообрано из-за резкого увеличения его вязкости. Это затруднит закачку лигносульфоната в пласт (см.табл.3) и приведет к перерасходу лигносульфоната с одновременным снижением эффективности перераспределения фильтрационных потоков (пример 4). Из данных табл.1 также следует, что максимальное количество осадка образуется в опытах 3 и 4, что соответствует объемному соотношению раствора лигносульфоната и отработанной серной кислоты 2:1. Уменьшение объема прибавленной отработанной серной кислоты приводит к уменьшению количества (опыты 1,2) осадка, а увеличение прибавляемого объема отработанной серной кислоты также приводит к уменьшению количества образующегося осадка (опыты 5,6). П р и м е р 2. Для выяснения влияния минерализации воды на процесс коагуляции были определены количество осадков при растворении лигносульфонатов в минерализованной воде (были проведены исследования растворов лигносульфонатов в воде с общей минерализацией 130 г/л с содержанием солей NaCl приблизительно 91 г/л; CaCl₂ приблизительно 30 г/л; MgCl₂ приблизительно 9 г/л). Для этого проводились эксперименты с 10% растворами лигносульфонатов при постоянном объемном соотношении раствора лигносульфоната к отработанной серной кислоте 10:1. Параллельно проведено исследование процесса образования сульфатов кальция и магния при добавлении отработанной серной кислоты к воде указанной минерализации в аналогичных условиях. Величина разности между количеством осадка в минерализованной воде и массой неорганического осадка сульфатов кальция и магния определяют долю осадка лигносульфоната в общем количестве выделенного в минерализованной воде осадка (табл.2). Из табл.2 следует, что сульфаты кальция и магния увеличивают общую массу осадка и, следовательно, оказывают в целом положительное влияние на возрастание сопротивления фильтрации в промытых водой пропластках, что приводит к увеличению общего эффекта перераспределения фильтрационных потоков. П р и м е р 3. Получена зависимость кинематической вязкости растворов лигносульфонатов от концентрации их растворов в дистиллированной воде при 20^oС (табл.3). Из табл. 3 видно, что при концентрации лигносульфонатов до 30% вязкости не превышает 10 мм²/с. При концентрации растворов более 30% вязкость резко возрастает, что затрудняет их закачку в пористый неоднородный коллектор и сопровождается другими нежелательными явлениями (см.пример 4). П р и м е р 4. Об эффективности способа в условиях неоднородных по проницаемости пластов судят по коэффициенту нефтевытеснения. Эксперименты по оценке коэффициента нефтевытеснения из модели неоднородного по проницаемости пласта проводили на линейных моделях нефтяного пласта разной проницаемости, подключенных попарно к одному напорному контейнеру. Моделировали пласт, состоящий из гидродинамически несвязанных пропластков различной проницаемости, вскрытой одной скважиной. На входе моделей поддерживалось давление нагнетаемой жидкости, обеспечивающее в наиболее проницаемом прослое скорость фильтрации, соответствующую реальном пластовой (не более 1 м/сут). В экспериментах использовались модели длиной 1,15-1,20 м, площадью поперечного сечения (1,30-1,35)·10^-4 м², пористостью 0,24-0,31. Проницаемости моделей, составляющих единый пласт, представлены в табл.5. Нефть, находящуюся в моделях, сначала вытесняли закачиваемой водой нефтяных месторождений до достижения 100%-ной обводненности продукции моделей большей проницаемости. Затем в парные модели вводили реагенты по следующей схеме: оторочка отработанной серной кислоты способ по прототипу в количестве 5% от суммарного объема пор моделей (опыт.1, табл.1); для реализации данного способа вводили оторочки растворов лигносульфоната в воде концентрацией 2,5; 5; 15; 30; 40% (опыты 2,3,4,5,6 соответственно) в количестве 10% от суммарного объема пор моделей. В каждом опыте (NN 2, 6) вслед за раствором лигносульфоната закачивали оторочку отработанной серной кислоты в количестве 5% от суммарного объема пор моделей, составляющих пласт. Предварительное введение оторочек водного раствора лигносульфоната приводило к перераспределению фильтрационных потоков в моделях разной проницаемости. В табл. 5 в сравнении даны приведенные объемы прокачки жидкости через модели разной проницаемости. Каждая строка в табл.5 показывает, какой объем жидкости прокачивается через модель малой проницаемости в каждом опыте при фиксированном объеме прокачки жидкости через модель большой проницаемости. Например, при закачке в парные модели только воды (столбец "без воздействия реагентом") на момент, когда через модель большей проницаемости прокачано 2,50 порового объема жидкости, через модель меньшей проницаемости прокачано лишь 0,22 (т.е. 22%) порового объема жидкости. В следующем столбце ("по прототипу") при том же объеме прокачки жидкости через модель большей проницаемости 2,50 порового объема этой модели, объем жидкости, которая прошла через модель меньшей проницаемости, увеличился до 0,30 порового объема этой модели. При реализации данного способа этот объем существенно увеличивается в опытах 2,3,4,5,6 и равен соответственно 0,32; 0,44; 0,56; 0,61 и 0,48 поровых объемов моделей, на которых проводилась экспериментальная проверка предложенного способа. Представленные результаты иллюстрируют, что перераспределение фильтрационных потоков в модели малой проницаемости позволяет вовлечь в фильтрации участки, содержащие нефть, ранее не охваченные заводнением. Результаты вытеснения нефти во всех экспериментах отражены в табл.4. Здесь указаны абсолютные приросты коэффициентов вытеснения нефти. Они представляют собой разность между конечным коэффициентом вытеснения нефти в результате воздействия реагентом и коэффициентом вытеснения нефти водой до достижения 10% -ной обводненности продукции. Использование способа, как видно из табл. 4, приводит к увеличению прироста коэффициента нефтевытеснения по сравнению с прототипом. Концентрацию лигносульфоната в растворе 2,5% следует считать неэффективной из-за сравнительно невысокого прироста коэффициента вытеснения по пласту 8,7% (опыт 2, табл.4) в результате недостаточного охвата пропластка малой проницаемости (табл.5). Использование лигносульфоната с концентрацией большей 30% является нецелесообразным из-за неудовлеторительных реологических свойств реагента. Так растворы 40% концентрации обладают высокой вязкостью, что затрудняет закачку их в модели пласта (см.табл.3 и пример N 3). Кроме того, при введении реагента высокой вязкости в неоднородную по проницаемости модель пласта происходит перераспределение реагента в участки разной проницаемости уже на стадии его ввода в модель. Это приводит к тому, что введенный лигносульфат взаимодействует с последующей оторочкой кислоты с образованием осадка как в модели большой проницаемости промытой водой, так и в малопроницаемой модели, содержащей нефть. Образовавшийся осадок препятствует проникновению в модель вытесняющей воды и снижает эффективность способа (табл.4). Таким образом, проведенные эксперименты доказывают эффективность предложенного способа повышения нефтеотдачи неоднородного пласта в диапазоне концентраций лигносульфоната в растворе 5-30% При этом наблюдается увеличение коэффициента вытеснения нефти из пропластка малой проницаемости на 23,4-32,6% а из пласта в целом на 12,8-19,4%

Формула изобретения

Способ разработки нефтяного пласта, включающий закачку через нагнетательную скважину оторочки отработанной серной кислоты и отбор нефти через добывающие скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа в условиях неоднородных пластов на поздней стадии их разработки в результате перераспределения фильтрационных потоков, перед оторочкой отработанной серной кислоты закачивают оторочку 5 30%-ного водного раствора лигносульфоната в объемном отношении к отработанной серной кислоте 2:1 10:1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 18.02.1998

Номер и год публикации бюллетеня: 13-2001

Извещение опубликовано: 10.05.2001        

---