Способ изменения проницаемости нефтяного пласта

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Цель - увеличение водопроницаемости нефтяного пласта. В последний в качестве раствора соединения алюминия в водной фазе закачивают 0,01-0,1 мас.%-ный раствор оксихлорида алюминия в пресной подкисленной воде с PH не менее 2 и не более 4. Перед раствором оксихлорида алюминия закачивают оторочку пресной подкисленной воды с PH не менее 2 и не более 4. При этом размер оторочки составляет не менее одного объема пор пространства фильтрации. Оторочка подкисленной воды необходима для предотвращения образования осадка и для препятствия закупорки пор нефтяных пластов. Подкисленную воду готовят путем дозирования соляной кислоты в закачиваемую пресную воду. Способ обеспечивает большую приемистость нагнетательных скважин, а также больший охват заводнением нефтяного пласта по объему и снижение расхода используемого агента. Данный способ работоспособен на ранней и поздней стадиях разработки, в том числе при высокой степени заводненности нефтяного пласта водами различного состава. 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (я)5 Е 21 В 43/22! l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4278496/23-03 (22) 27.05.87 (46) 15.03.90. „Бюл. М 10 (71) Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный ин. ° ститут нефтяной промышленности (72) P.Ô.Ãàðèôóëëèí, У.М.Байков и Н.С.Минигазимов (53) 622.276.031 011.433 (088.8) (56) Махмутбеков 3.А., Вольнов А.И.

Интенсификация добычи нефти. М.: Недра, 1975, с..167.

Патент РГ М 2149794, кл. Е 21 В 43/22, опублик. 1978. (54) СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОЙИЦАЕМОСТИ

НЕФТЯНОГО ПЛАСТА (57) Изобретение относится х нефтедобывающей пром-сти. Цель - увеличение водопроницаемости нефтяного пласта.

В последний в качестве раствора соединения алюминия в водной фазе закачивают 0,01-0,1 масА-ный раствор оксихлорида алюминия в пресной под"

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам заводнения нефтяных место:рождений.

Цель изобретения - увеличение водопроницаемости нефтяного пласта.

Сущность изобретения сводится к последовательной закачке в нефтяной пласт оторочки подкисленной пресной воды с рН не менее 2 и не более 4 при размере оторочки не менее одного объема пор пространства фильтрации с последующей непрерывной закачкой

0,01-0,1-ного мас.Ф раствора оксихло„„SU„„1550106 A 1

2 кисленной воде с рН не менее 2 и не более .4. Перед раствором оксихлорида алюминия закачивают оторочку пресной подкисленной воды с рН не менее 2 и не более 4. При этом размер оторочки составляет не менее одного объема пор пространства фильтрации. Оторочка подкисленной воды необходима для предотвращения образования осадка .и для препятствия закупорки пор нефтяных пластов. Подкисленную воду готовят путем дозирования соляной кислоты в закачиваемую пресную воду. Способ обеспечивает большую приемистость нагнетательных скважин, а также больший охват заводнением нефтяного пласта по объему и снижение расхода используемого агента. Данный способ работоспособен на ранней и поздней стадиях разработки, в том числе при (. высокой степени заводненности нефтяного пласта водами различного соста- Я ва. 5 табл.. ж ® рида алюминия в пресной подкисленной воде с рН раствора не менее 2 и не 4Р более 4. Cb

Оторочка подкисленной воды необходима для того, чтобы предотвратить образование осадка и препятствовать закупорке пор нефтяных пластов. Пластовые воды нефтяных месторождений, в основном, имеют величину рН 5-8, поэтому при закачке реагента беэ подкисленной воды происходит смешение пластовых и эакачиваемых вод, величина рН закачиваемой воды растет и происходит коагуляция закачиваемого реа1550106

: гента, ведущая к закупорке пор нефтяного пласта. Приемистость нагнетатель ных скважин при этом уменьшается.

Подкисленную воду готовят путем дозирования солянои кислоты в закачи5 ваемую пресную воду. Так для снижения величины рН пресной воды, применяв шейся при экспериментах, с первоначального значения 7,8 до рН 3,8. необходимо 100 мг/л НС1 (27"ь конц.), до рН 3,0 необходимо 500 мг/л НС1, . до рН 2,1 необходимо 1300 мг/л НС1, а до рН 1,9 необходимо 1700 мг/л НС1.

Оксихлорид алюминия, являющийся частично гидролизованным соединением, обладает повышенной адсорбционной способностью. Это является положительHbfH моментом при взаимодействии закачиваемой воды с породой пласта и со связанной водой, так как приводит к снижению расхода реагента. Еще одним преимуществом оксихлорида алюминия является то, что при его введении в воду ее стабильность практически не изменяется. В настоящее время известно применение оксихлорида алюминия в качестве коагулянта при очистке пс верхностных вод от взвешенных частиц.

Оксихлорид алюминия готовится растворением свежеосажденной гидроокиси алюминия в 0,5-1,03-ных растворах НС1 и поставляется в виде 35::-кого раствора или кристаллического вещества, содержащего 40-443 A1 0g и 20-213 НС1.

При осуществлении изобретения не имеет значения исходное состояние оксихлорида алюминия (водный раствор или кристаллы) при сохранении равенства дозировки реагента. Водный раствор оксихлорида алюминия является бо- лее технологичным по сравнению с кри сталлической его формой, поскольку в этом случае отпадает необходимость в наличии растворных баков и подача ! 45 товарного реагента может осуществляться насосами непосредственно в трубопровод подкисленной закачиваемой воды.

Требуемая величина. водородного показателя подкисленной воды (рН) обоснована экспериментально. Результаты представлены в табл.1.

Как видно из представленных данных, при величине рН больше 4 водопроницаемость по сравнению с пресной под- 55 кисленной водой уменьшилось на 36,33.

В интервале величин рН от 2 до 4 увеличение водопроницаемости на 18,14 достигается при различном объеме прокачанной воды„При величине рН менее

2 сначала наблюдается рост водопроницаемости до 12,64, а затем с увеличением объема прокачанной воды происходит снижение водопроницаемости. Это происходит в результате частичной перезарядки поверхности нефтяных коллекторов.

Снижение величины рН менее 2 нецелесообразно по ряду причин: значительный расход реагента, повышенная коррозионная активность воды, снижение срока службы оборудования.

Содержание оксихлорида алюминия в пресной подкисленной воде обосновано экспериментально. Результаты представлены в табл.2.

В материалах заявки отмечается, что огп имальное количество оксихлорида алюминия 0,0 1-0, 10 вес.В. Как вид.но из представленных данных, при до-. ! зировке реагента в количестве

0,001 вес.l эффект не наблюдается.

При дозировке 0,005 вес.i эффект незначительный (5„3." ;) даже при прокачке воды в количестве 20 об ьемов пор кернового материала., В интервале рекомендуемых значений дозировки реагента поставленная цель достигается при разли-IHGH количестEi прокачанной во" ды: при 0,01 вес.4 - 20 объемов пор, при 0,05 вес.i " 11 объемов пор, при

0,,0 вес.3 - 5,5 объемов пор. Дальнейшее увеличение когичества дозируе" мого реагента лишь незначительно ускоряет достижение поставленной цели так при дозирсвке реагента 0,20 вес.В количество прокачакной воды составило.

5,1 объемов пор. В соответствии с вышеизложенным необходимо дозировать оксихлорид алюмин :я в коли-,естве

0,01-0,10 вес.4.

Положительный эффект изобретения в отношении его составных частей и известного технического решения обоснован экспериментапьно. Результаты представлены в табл.3.

Как видно из приведенных результатов, при использовании способа изме" ! ! нения проницаемости нефтяного пласта проницаемость породь: увеличилась на

27,04. В то же время Фильтрация без оторочки подкисленной. воды по известному способу снижает проницаемость на 38,7Ф в случае использования доба вки А1С1 .

5 1550

При размере оторочки воды 0,5 объема порового пространства не достигается максимальная водопроницаемость по подкисленной воде (0,0330 мкм, при максимальной 0,0342 мкм ), а при последующей закачке с оксихлоридом алюминия происходит снижение водопро" ницаемости на 21,23 в результате закупорки пор осадком гидроокиси алюминия. При размере оторочки 0,8 объема порового пространства, хотя и достигается максимальное значение водопроницаемости по подкисленной воде, но при последующей закачке с оксихлоридом алюминия происходит снижение водопроницаемости на 6,433 в результате выпадения осадка гидроокиси алюминия, но в меньшем количестве, чем в первом случае. При размере оторочки, равном

1,0 объема порового пространства и больше, закачка подкисленной воды с оксихлоридом алюминия приводит к увеличению водопроницаемости на 18,1ь.

Поэтому в изобретении размер оторочки 2 подкисленной воды рекомендуется не менее одного объема порового пространства породы.

В изобретении так же, как и в известном решении, подкисленная вода . с оксихлоридом алюминия закачивается постоянно, а не в виде оторочки. В случае необходимости перейти на закачку другой воды сначала эакачивают оторочку подкисленной воды (не менее (,0 объема порового пространства), а затем требуемую воду. Для выявления изменения проницаемости были проведены эксперименты с различными нефтенасыщенными породами. Результаты приведены в табл,4.

Из представленных данных видно, что увеличение водопроницаемости для второй модели пласта на 9i94 меньше по сравнению с первой моделью пласта.

Сопоставительный анализ: в первой модели пласта содержание глин 113; во второй "- 3Ô, содержание связанной воды в первой модели 353 объема пор, во второй 94, проницаемость по пресной воде первой модели пласта

О, 0318 мкм, второй - 0,350 мкмжд, плотность связанной воды первой модели составляет 1011 кг/мз, второй "

1180 кг/мз. Эффективность изобретения выше для нефтяных коллекторов, содержащих большее количество связанной воды и глинистого материала, Поэтому данная технология будет более эффек106 Ь тивна также для ниэкопроницаемых нефтяных коллекторов (выше содержание связанной воды) при заводнении пресными или слабоминералиэованными водами. Что касается температуры, то про" мысловые испытания данного способа проводились на нефтяном месторожде" нии, где температура пласта составляет 78-82 С, а полученный результат был выше лабораторных исследований для 40 С: увеличение приемистости нагнетательных скважин в среднем составило 35,0Z (от 14,33 до 45,8Ф по сравнению с данными до обработки).

Реализация ПТР применительно к промысловым условиям прошла успешные испытания на месторождении на кустовой насосной станции °

Ингибированная соляная кислота дозировалась в товарном виде (273 конц.) в количестве 0,04 вес.Ф. Величина рН обработанной воды составила

3,0. Дозировку алюмосодержащего реггента осуществляли в количестве .0,04 весА также в товарной форме.

Испытания продолжались 2 нед. Первые

3 дня закачивалась оторочка подкисленйой воды с величиной рН 3,0. Oc" тальные дни закачивалась пресная подкисленная вода с реагентом. Всего в скважины было закачено 3.,6 т реагента. Полученные. результаты приведены в табл.5.

Использование изобретения обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: большую приемистость нагнетательных скважин; больший охват заводнением нефтяного пласта по объему; снижение расхода используемого. реагента.

Изобретение работоспособности на ранней и поздней стадии разработки, в том числе при высокой степени заводненности нефтяного пласта водамй различного соста ва.

Формула изобретения

Способ изменении проницаемости нефтяного пласта, включающий закачку в пласт раствора соединения алюминия в водной фазе, о т л и ч а ю.щ и йс я тем; что, с целью увеличения водопроницаемости нефтяного пласта, в качестве раствора соединения алюмиHHR в водной фазе закачивают 0,010 1 масА-ный раствор оксихлорида

1550106 ленной воды с рН не менее 2 и не более 4 при размере оторочки не менее одного объема пор пространства фильтра ции.

Табли ца 1

Количество реагента - оксиВодопроницаеИзменение водопроницаемости по

Кол-во профильтрованной воды в объема х пор воды пор рН

Дозировка кислоты

НС1, в мг/л хлорида алюминия, вес А сра внению с водопрони цаемостью пресной подкисленной воды, в мость, мкмз

4,2

3,8

3,4

3,0

2,1

1,9

0,05

0,05

0,05

0,05

Р, О 5

0,05

1700 l1

11 е

1 5

1,5

3,0

5,0

Табли ца 2

Изменение проницаемости по сравкению с проницаемостью пресной подкисленной воды, 4

Количество оксихлорида алюминия, вес.4

Количество профильтрованной воды в объемах

1 воры пор, Пор

Прони ца - емость, мкм2

О,ОО1

0,005

0,01

0,05

0,10

0,02 алюминия в пресной подкисленной воде с рН не менее 2 и не более 4, а перед раствором оксихлорида алюминия зфкачивают оторочку пресной подкис10

10

2С

20

5 t1

1,4

5,5.1,2

2,8

5,1

0,0342

0,0342

0,0342

0,0360

0,0360

0,0382

0,0404

О,С36С

0,0375 о,о4о4

0„0360

0,0382

О, 0404

0,0360

0,0382

0,0404 0,0218

0,0404

0,0404

0,0404 0,0404

0,0385

0,0363

0,0350

О 0

С,О

0,0

5,3

5,3

11,7

18,1

5,3

9,6

18,1

5,3

1l,7

18,1

5,3

11,7

18,1

-36,3

18,1

18,1

ll 8, 1

18,1

12,6

6,1

2,3

1550106.Таблица 3 юююююеееаФ ею ю еаааь юю юююююююююю

Кзменение . проницаемости по срав" нению с закачкой пресной воды

Прони ца емост ь, мкмй

Закачиваемая жидкость

Ю Ю ЮЮЮВбююю

Пресная вода 0,0318

Пресная подкисленная вода 0,0342

Пресная подкисленная вода с добавкой А1С1> (прото- тип) 0,0195

Пресная подкисленная вода с добавкой А1 (ОН) С1 Н О с оторочкой (предлагаемый способ)

Пресная подкисленная вода с добавкой А1С1з (способ по прототипу с оторочкой подкисленной воды) 0,0381

° а

+7 5

-38,7

0,0404

27,0

+19,8

Табли ца4

ЮЮЮЮЮЮ»ЮЮЮ

Количество прокачанной воды в объемах. пор

Изменение водопроницаемо сти по сравнению с закачкой прес» ной воды, Количество соляной кислотыу мг/л

Водопроницамост ь мкм факачиваемая жидкость

100

100

Пресная вода

Пресная подкисленная вода

Пресная подкисленная вода с добавкой оксихлорида алюминия в кол-ве 0,05 вес.Ф

100! °

Пресная вода

Пресная подкисленная вода

Пресная подкисленная вода с добавкой оксихлорида алюминия в кол-ве 0,05 вес.3

Первая модель пласта

7,8 0,0318 0,00

3,8 0,0342 +7,55

3,8 0,0404 +27 О.

Вторая модель пласта

7,8 0,350 0,00

3,8 0,382 +9,14

100 38 0410 +171 11

1550106

Табли ца 5

Скважина, N

При емистост ь, мз/сут

Ло об" После работки обработки

Составитель А.Бруслов

Редактор А.Долинич Техред Л.Сершюкова

Корректор С.ЧеРни е

Заказ 253 Тираж 477 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

2368

2424

2382

1499

Толщина пласта, и

9,6

9,2

9,0

4,0

Давление закачки, МПа

12,0

12,0

12 0

12,0

170

° Ю

190

После обработки

НС1 и реагентом

230