Способ разработки нефтяных залежей

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяных залежей. Цель изобретения - повышение конечного нефтеизвлечения из нефтяной залежи. Сущность изобретения: вытеснение нефти из пласта в добывающие скважины осуществляется за счет закачки в пласт чередующихся оторочек воды и загущенной золой или смесью золы с полимерами, или смесью золы с НПАВ воды. Также рекомендуется дополнительно закачивать оторочки газа, окислителя или теплоносителя. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам разработки нефтяных залежей. Известен способ закупорки трещин в пластах, предусматривающий нагнетание в трещины суспензии тонкоизмельченных не оседающих твердых материалов, а именно летучей золы, аморфного кремния и тонкоизмельченного известняка. Недостатком способа является его низкая эффективность. Известен также способ разработки нефтяной залежи путем внутрипластового горения, предусматривающий закачку загущенной торфом воды. Недостатком способа является необходимость закачки в пласт окислителя для достижения высокой эффективности. Наиболее близким к данному способу является способ разработки нефтяной залежи, предусматривающий закачку загущенной глинами воды. Этот способ предусматривает отбор нефти добывающими скважинами и закачку в нагнетательные скважины оторочек загущенной глинами воды, а также оторочек окислителя или теплоносителя с последующей закачкой воды. В результате закачки оторочек загущенной глинами воды значительно повышается охват пластов воздействием. Недостатком способа является недостаточное повышение степени вытеснения нефти. Целью изобретения является повышение конечного нефтеизвлечения из нефтяной залежи. Это достигается тем, что в способе, включающем отбор нефти через добывающие скважины и закачку через нагнетательные скважины воды и оторочек воды с загустителем, в качестве загустителя воды используют золу или смесь золы с неионогенными поверхностно-активными веществами (НПАВ), или смесь золы с полимерами. С целью повышения эффективности процесса рекомендуется дополнительно закачивать оторочки газа или окислителя, или теплоносителя. В качестве золы рекомендуется использовать остатки продуктов горения, образующиеся при сжигании торфа или угля на ТЭЦ или в котельных. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Залежь разбуривают добывающими и нагнетательными скважинами, например, по площадной системе. После разбуривания в нагнетательные скважины начинают закачку оторочек воды и загущенной воды. Количество и объем оторочек загущенной воды определяют при проведении технико-экономических расчетов и они зависят от свойств пластовой нефти (в частности, вязкости) и свойств нефтенасыщенной породы: проницаемости, неоднородности, процентного содержания глин и т. д. После прекращения закачки оторочек загущенной воды переходят на последующее заводнение. П р и м е р 1. Для месторождения, пласт БВ₈ (вязкость пластовой нефти 1,1 мПа˙с, проницаемость 0,136 мкм², пористость 22%, пластовая температура 75^оС), рекомендуется следующий вариант. Первоначально осуществляют заводнение пласта. После закачки воды в количестве 0,2 порового объема начинают закачку чередующихся оторочек воды и загущенной золой (3%) воды с суммарным объемом загущенной воды до 0,1 порового объема. Затем переходят на заводнение. Загущенную золой воду готовят следующим образом. В пескосмесительную установку УСП-50 загружают золу, а к гидросмесительному устройству машины 2СМН-20 подключают водовод. В гидросмесительное устройство поступает дозированное количество золы и приготавливается рабочая смесь. Приготовленная загущенная золой вода подается на цементировочный агрегат ЦА-320 для закачки в нагнетательную скважину. П р и м е р 2. Для месторождения (вязкость пластовой нефти 0,41 мПа˙с, плотность 691 кГ/м³) соотношение проницаемостей между рядом залегающими пластами составляет около 100. Вследствие этого для выравнивания фронта вытеснения рекомендуется следующая технология воздействия. Первоначально в пласт закачивают чередующиеся оторочки воды и загущенной смесью золы (2-4%) и карбоксиметилцеллюлозы (полимер), 0,05-1,5% воды. После закачки загущенной воды в количестве 0,01 объема пор участка осуществляют закачку чередующихся оторочек воды и загущенной золой воды до суммарного объема загущенной воды 0,1 объема пор. Затем переходят на заводнение. П р и м е р 3. Для месторождения, пласт АС₁₁ (вязкость пластовой нефти 3,67 мПа˙с, плотность 815 кг/м³, проницаемость 0,064 мкм², пластовая температура 100^оС) рекомендуется следующий вариант. Первоначально в пласт закачивают чередующиеся оторочки воды и загущенной смесью золы (0,5-2,6%) и АФ_9-12 (2-6%) воды до суммарной закачки загущенной воды 0,02 порового объема участка. Затем закачивают чередующиеся оторочки воды и загущенной золой воды до закачки загущенной воды в количестве 0,1 порового объема участка. После чего переходят на заводнение. П р и м е р 4. Для месторождения, пласт БС₁₀² (вязкость пластовой нефти 1,7 мПа˙с, плотность 782 кГ/м³, проницаемость 0,3 мкм², начальная нефтенасыщенность 0,5), рекомендуется следующий вариант. Первоначально в нагнетательные скважины закачивают оторочки воды и загущенной золой (до 3%) воды с суммарным объемом загущенной воды до 0,05 объема пор участка. Затем закачивают чередующиеся оторочки воды, окислителя (воздуха) и загущенной золой (1-3% )воды с водовоздушным отношением 0,01, с суммарным объемом загущенной воды до 0,2 объема пор участка. Процесс ведется до выжигания 0,3 объема участка, после чего переходят на заводнение. П р и м е р 5. Для месторождения (вязкость пластовой нефти 225 мПа˙с, плотность 906 кГ/м³, пластовая температура 18^оС, проницаемость 1,6 мкм²) рекомендуется следующий вариант. Первоначально в пласт закачивают чередующиеся оторочки теплоносителя (пар, горячая вода) и загущенной золой (2-4%) горячей воды до суммарной закачки теплоносителя 0,5 объема пор участка, загущенной воды 10,3 объема пор участка. Затем закачивают чередующиеся оторочки воды и загущенной золой воды до закачки загущенной воды в количестве около 0,1 порогового объема участка, в дальнейшем осуществляют заводнение. П р и м е р 6. Для месторождения, пласт БС₈ (вязкость пластовой нефти 2,43 мПа˙с, плотность 800 кГ/м³, проницаемость 0,24 мкм²), может быть рекомендован следующий вариант. Первоначально в нагнетательные скважины закачивают оторочку воды. Затем переходят на закачку чередующихся оторочек воды, загущенной золой (0,5-1,0%) воды и углеводородного газа до суммарной закачки загущенной воды в количестве 0,15 порового объема участка, газа - в количестве 0,3 порового объема участка. После чего осуществляют заводнение. Для сравнения данного способа с известными способами (заводнение, заводнение с НПАВ, заводнение с полимерами, водогазовое воздействие, влажное внутрипластовое горение с загущенной глиной водой) проведена серия экспериментов. Для сравнения предлагаемого способа с заводнением эксперименты проводили на модели пласта применительно к условиям месторождения. Проницаемость модели пласта составляла 0,18 мкм², пористость 22%. Опыты проводили при температуре 75^оС. Вязкость нефти при этой температуре составляла 1,1 мПа˙с. Для соблюдения подобия темп подачи воды и загущенной воды в модель пласта поддерживали таким, чтобы скорость фронта фильтрации не превышала 5 см/ч. В опытах по заводнению через модель фильтровали 4 поровых объема воды. В опытах с закачкой оторочек загущенной воды предварительно через модель прокачивали оторочку воды в количестве 0,5 объема пор, затем оторочку загущенной воды объемом 0,2 объема пор и затем через модель профильтровывали еще 3 поровых объема воды. Аналогично проводили и опыты по заводнению с ПАВ и полимерами. Результаты экспериментов приведены в табл.1. Для сравнения предлагаемого способа с известным способом путем водогазового воздействия были проведены опыты на модели пласта применительно к условиям месторождения. Проницаемость модели пласта составляла 0,26 мкм², пористость 24,1%. Опыты проводили при давлении 7,0 МПа и температуре 70^оС. Вязкость нефти при этой температуре составляла 1,2 мПа˙с. В опытах по водогазовому воздействию через модель было профильтровано 4 поровых объема воды от 20 оторочек газа с суммарным объемом, равным 0,4 порового объема. В опытах с закачкой оторочек воды, газа и загущенной золой (2%) воды через модель первоначально фильтровали оторочку воды объемом 0,5 порового объема, затем 20 чередующихся оторочек загущенной воды, газа и воды в соотношении 1:2:1,5 в условиях опытов, в дальнейшем через модель профильтровывали еще 2,5 поровых объема воды. При этом через модель всего прокачали 0,4 поровых объема газа и 0,2 поровых объема загущенной воды. В качестве газа при проведении опытов использовали метан. Результаты экспериментов приведены в табл.2. Для сравнения предлагаемого способа со способом, предусматривающим влажное внутрипластовое горение с загущенной глиной водой, были проведены лабораторные эксперименты применительно к условиям месторождения, пласт БС₁₀², вязкость пластовой нефти 1,7 мПа˙с, плотность 782 кг/м³, пластовая температура 82^оС. В качестве модели пласта использовали цилиндрический кернодержатель диаметром 0,046 м и длиной 0,40 м. Проницамость модели пласта составляла 0,215 мкм², пористость 29%, начальная нефтенасыщенность 0,5. Опыты проводили при давлении 21 МПа. Опыты по влажному внутрипластовому горению с загущенной глиной (бентонитом) или золой водой проводили по следующей методике. Первоначально через модель пласта при пластовой температуре прокачивали поровый объем воды. Затем включали нагревательное устройство на внешней стороне модели с заданным постоянным темпом нагрева 50^оС в час и прокачивали еще один поровый объем воды. При достижении температуры в модели пласта, равной 280^оС, переходили на закачку чередующихся оторочек воздуха и загущенной бентонитом или золой воды. Объем оторочки воды составлял 0,15 порогового объема модели, воздуха 0,075. Концентрация бентонита или золы в загущенной воде составляла 1,5%. Суммарный объем закачанной с бентонитом или золой воды составил один поровый объем модели. После этого переходили на закачку чередующихся оторочек воды и воздуха. При применении предлагаемого способа разработки увеличивается коэффициент вытеснения нефти по сравнению с известными способами. Кроме того, при проведении опытов наблюдалось снижение проницаемости модели пласта при закачке загущенной золой воды на 10-15%. Как показали проведенные исследования, при применении данного способа по сравнению с известным проявляются новые свойства. Это связано с тем, что в пласт закачивают оторочки загущенной золой воды, которые обладают способностью не только снижать фильтрационные способности водопромытых зон, но и повышать нефтевытеснение. При помещении торфяной или угольной золы в воду наблюдается химическая реакция с выделением тепла и газа. Причем наиболее выраженный эффект наблюдается для угольной золы, несколько меньший - для торфяной золы ТЭЦ и еще меньший для золы, полученной от сжигания торфа в муфельной печи. При фильтрации оторочек воды, загущенной золой, через модели пласта, содержащие дегазированные нефть и воду, наблюдается значительное газовыделение для всех типов рассмотренной золы; кислотность (рН) добываемой воды изменяется от 5 до 3-4. Значительное повышение степени вытеснения нефти при закачке оторочек загущенной золой воды связано с проявлением эффекта водогазового воздействия, с изменением кислотности воды, что способствует повышению степени капиллярной пропитки водой, образованию пенных систем, особенно при добавке к оторочкам НПАВ. Пенные системы в результате образуются даже без дополнительной закачки газа или окислителя. Наличие в золе большого количества солей приводит к тому, что проявляются свойства сшивателя при смешивании золы с полимерами, повышая механическую устойчивость структурированных систем. Использование предлагаемого способа разработки по сравнению с известным предусматривающим закачку загущенной глинами воды, способствует увеличению охвата воздействием и степени вытеснения нефти, в результате приводя к увеличению конечного нефтеизвлечения.

Формула изобретения

1. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ, включающий отбор нефти через добывающие скважины и закачку через нагнетательные скважины воду и оторочек воды с загустителем, отличающийся тем, что, с целью увеличения конечного нефтеизвлечения, в качестве загустителя воды используют золу или смесь золы с неионогенными поверхностно-активными веществами, или смесь золы с полимерами. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно закачивают оторочки газа или окислителя, или теплоносителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

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

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000        

---