Способ разработки нефтяного месторождения

 

Способ включает закачку в нефтяной пласт несЬтевытесняющего агента, содержащего, мас.% дигидрофосфат калия 0,0001 - 0001 гидрофосфат натрия 0,0001 - 0,001 азотнокислый аммоний 00060 - 0,020, азотнокислый калий 00005 - 0,0010, вода остальное 1 табл

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4901796/03 (22) 11 01.91 (46) 15.1093 Бюл. hh 37-38 (71) Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институ (72) Боксерман АА; Бруслов А.Ю.; Булыгин М.Г; Губанов В.Б„. Мац АА; Мурыгина В.П. (73) Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт (19) RU (11) 2001251 С1 (5Ц 5 Е21843 22 (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО ьЛЕСТОРОЖДЕН ИЯ (57) Способ включает закачку в нефтяной пласт нефтевытесняющего агента, содержащего, мас96; дигидрофосфат калия 0,0001 — 0,001, гидрофосфат натрия 00001 — 0,001 азотнокислый аммоний

0,0060 — 0,020, азотнокислый калий 0,0005 °вЂ”

0,0010, вода остальное. 1 табл.

2001251

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способам разработки нефтяных месторождений.

Известен способ разработки нефтяных обводненных месторождений, включающий закачку микробсодержащего состава о пласт. Недостатком способа является недостаточно полное нефтеизвлечение и нерегулируемое взаимодействие привнесенных и аборигенных микроорганизмов, Известен способ разработки обводненных нефтяных месторождений, принятый за прототип, включающий, с целью повышения степени регулируемости нефтеизвлечения, закачку в пласт водного состава, содержащего соединения фосфора и азота. Состав в способе-прототипе является средством, активизирующим жизнедеятельность аборигенных микроорганизмов с последуют,им образованием ПАВ, других нефтевытесняющих веществ и последующими нефтеизвлечением.

Однако способ имеет недостаточно большую нефтеотдачу.

Целью изобретения является повышение нефтеотдачи.

Это достигается тем, что в спосрбе разработки обводненных нефтяных месторождений, включающем закачку в пласт водного состава, содержащего соединения фосфора и азота, в качестве соединений фосфора закачивают дигидрофосфат калия и гидрофосфат натрия, в качестве соединений азота — азотнокислый аммоний и азотно-кислый калий при следующих содержаниях компонентов в составе, мас. ;

Дигидрофосфат калия 0,0001-0,001

Гидрофосфат натрия 0,0001-0,001

Азотнокислый аммоний 0,006-0,020

Азотнокислый калий 0,00

Вода Остальное

При этом состав эакачивают в виде оторочек, чередующихся с оторочками воды, при общем количестве состава 10-40 от объема пор и числе оторочек 2-20.

Дигидрофосфат калия представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, .хорошо растворимое в воде. При 20 С растворимость в воде составляет 50 кгlм . з

Соединение применяют в качестве удобрений, Дигидрофосфат калия выпускают согласно ГОСТ 2493-75.

Гидрофосфат натрия представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. При 20 С растворимость в воде составляет 72 кгlм . э

Соединение применяют в качестве удобрений.

Гидрофосфат натрия выпускают согпасно ГОСТ 245-76.

Азотнокислый аммоний представляет собой кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. При 20 С растворимость составляет 639 кгlмэ.

Соединение широко применяют в качестве азотсодержащего удобрения.

Азотнокислый аммоний выпускают согласно ГОСТ 3761-65.

Азотнокислый калий представляет собой хорошо растворимое в воде соединение, широко используемое в качестве удобрения.

Азотнокислый кз ий выпускают согласн о ГОСТ 4 144-65.

Растворимость соединения в воде при

20 С составляет 241 кг/мз, В качестве воды допустимо использовать пресную или минералиэованную воду (воду естественных водоемов, сточную, пластовую).

Сопоставительный анализ предложенного технического решения со способомпрототипом показал, что предложенное техническое решение обладает следующими признаками: закачка состава в пласт в количестве 10-40 объема пор в виде оторочек числом 2-20, чередующихся с закачкой воды, при следующем содержании компонентов в составе, мас, ; дигидрофосфат калия 0,0001-0,001; гидрофосфат натрия

0,0001-0,001; азотнокислый аммоний 0,0060.020; азотнокисл ый калий 0,001-0,006; вода остальное, что отсутствует у прототипа.

Дальнейший сопоставительный анализ предложенного технического решения с известными решениями показал, что перечисленные выше в совокупности признаки в известных технических решениях отсутствуют. Это обоснует и риз на к изобретен ия

"существенные отличия".

Способ осуществляют следующим образом.

По известному значению объема hop объекта воздействия устанавливают общее количество закачиваемого состава из расчета не менее 10 объема пор. По установленному общему количеству закачиваемого состава и с учетом конкретных геологопромысловых условий выбирают объемы закачиваемых оторочек состава и их число из расчета не менее двух. Чередуя закачиваемые оторочки с оторочками воды по общепринятой технологии, примерно 2 оторочки состава размером 30 объема пор каждая закачивают с разделительной оторочкой BQ ды того же размера или 6 оторочек состава размером 5 объема пор каждая закачивают с 5 разделительными огорочками воды

2001251

55 того же объема, а последнюю оторочку состава проталкивают водой, Исходя из установленного общего количества закачиваемого состава и известных содержаний в нем каждого компонента рассчитывают необходимые количества дигидрофосфата калия, гидрофосфата натрия, азотнокислого аммония, азотнокислого калия и воды. Готовят в промысловых условиях необходимые количества состава и закачивают в пласт в виде оторочек выбранных размеров и в выбранном количестве, чередуя закачку оторочек состава с закачкой воды.

Экспериментально исследовали влияние содержания компонентов состава на степень нефтеизвлечения остаточной нефти в условиях модельной насыпной протяженной пористой среды при 25 и 40 С, а также определяли степень нефтеизвлечения по способу-прототипу. Эксперименты вели на термостатированной модели пористой среды длиной 1,5 м при давлении 10 МПа и скорости фильтрации 2,5-4,4 см/ч. Первоначально насыщенную нефтью Ромашкинского месторождения модель заполняли пластовой водой, соде2ожащей 10 клеток

2 нефтеокисляющих и 10 клеток метанобразующих бактерий в 1 л воды, Заполнение проводили до получения неизменной остаточной водонасыщенности 0,7, После этого остаточную нефть вытесняли оторочками состава и воды по прототипу и изобретению. При этом изменяли температуру опытов от 25 до 40 С, а содержание компонентов в составе — от нижних до верхних пределов. Общее количество состава эакачивали от 10 до 40% от объема пор и числе оторочек состава от 2 до 20, Результаты экспериментов приведены в таблице.

Из данных таблицы следует, что при

25 С степень извлечения остаточной нефти по изобретению выше, чем у прототипа (примеры 1-12) и составляет от 1б до 42 (у прототипа — 13 ), при 40 С соответствует от 30 до 59 (, (у прототипа 23 ().

Пример 1. Нефть вытесняют из элемента пласта длиной 400 м, шириной 250 м при толщине пласта 10 м, коэффициенте пористости 0.3 и нефтенасышенности 0,43.

Объем пор при этом 3 10 м . Принято решение закачать состав по изобретению в количестве 10 объема пор в виде 5 оторочек, чередующихся с 4 оторочками воды и проталкиваемых водой. Содержание компонентов состава принято следующим, мас. : дигидрофосфат калия 0,0001; гидрофосфат натрия 0,0001; азотнокислый аммоний

0.006; азотнокислый калий 0.001; вода остальнре, Пластовая температура 25ОC. При5

50 емистость объекта 1000 м /сут. Остаточная нефтенасыщенность 0,3, Общий объем состава 3 10 0,1 - 3 10 м, При плотности состава 1000 кг/м его общая масса составит 3 10 10 - 3 10 кг.

Общая масса дигидрофосфата калия при этомсоставитЗ 10 1,0 10 -3,0 19кг,гидрофосфата натрия 3 10 1,0 10 6 3,0 10 кг, азотнокислагоаммония3 10" 0,6 10 18х х10 кг, азотнокислого калия — 3 10 1,0 10

-3.0 10 кг, воды — примерно 3.10 кг. Для каждой из пяти оторочек состава эти количества, уменьшенные в пять раз, соответственно равны для дигидрофосфата калия 3,0х х10 0,2-6,0кг, гидрофосфата натрия 3,0 10х х 0.2 - 6,0 кг, аэотнокислого аммония 18 10х х0,2 -36 кг, азотнокислого калия 3,0 10 0,2-60кги воды 310:0,2 6 10 кг.

Растворимость в воде при 20 С для дигидрофосфата калия составляет 50 кг/мз, гидрофосфата натрия 72 кгlм, азотнокислого аммония 639 кг/м и азотнокислого калия 241 кг/м . В пересчете на 1 м воды расчетные количества реагентов для одной оторочки существенно меньше значений растворимости. В 1 м вполне можно растворить все реагенты. В 1 м воды последовательно с помощью мешалки растворяют азотнокислый аммоний, азотнокислый калий, гидрофосфат натрия и дигидрофосфат калия — все реагенты в расчетных количествах. Таким образом все количества состава для каждой из пяти оторочек разбивАется на две части: воды 6 10 10з - 6000 м и концентрированного раствора с реагентами 1 м .

Объемное соотношение концентрата состава к воде составляет 1:6000 - 0,166 10з.

Емкость с концентратом состава оборудуют дозировочным насосоМ. При суточной приемистости объекта воздействия 1000 м суточная подача концентрата состава составляет1.10 .0,166.10 -0,16бм =166 л. Начинают закачку по предлагаемому cnoto6y. В нагнетательную линию подают каждые сутки систему из воды и концентрата состава в количестве практически 1000 м .

Концентрат состава дозировочным насосом, отрегулированным на подачу 166 л в сутки, подают из емкости в поток воды в водоводе к нагнетательным скважинам, Общая закачка одной оторочки состава продолжается 6001/1000 6 сут. После б сут закачки состава переходят на закачку одной лишь воды в течение 6 сут.

Третьи 6 сут закачивают вторую оторочку состава по рассмотренной технологии предварительного приготовления и закачки, четвертые 6 сутэакачивают вторую оторочку воды размером 6000 м, пятые б сут закачиз

2001251

50

55 вают третью оторочку состава. Шестые 6 сут закачивают третью оторочку воды указанного размера. Седьмые 6 сут закачивают четвертую оторочку состава размером 6001 м . э

Восьмые 6 сут закачивают последнюю, четвертую оторочку воды. Девятые 6 сут закачивают последнюю, пятую оторочку состава. Начиная с 55 сут с момента начала закачки переходят на закачку воды. Закачку воды продолжают до достижения суммарного обьема закачки жидкости, равного двум поровым обьемам объекта воздействия,аименно2.3 10 =6 10 м .Приобщей

5, 5 Э степени нефтеиэвлечения 0,6 добыто 540 тыс т нефти. При этом степень извлечения остаточной нефти 16 .

Пример 2, Нефть вытесняют из элемента пласта длиной 500 м. шириной 200 м при толщине пласта 1 м и коэффициенте пористости 0,4 и остаточной нефтенасыщенности 0,38. Обьем пор при этом составляет5 10 2 10 1 4 10 =4 10 м. Принято решение о закачке двух оторочек состава размером по 40 обьема пор с закачкой разделяющей оторочки воды размером 20 объема пор и суммарном объеме закачиваемой жидкости в количестве двух паровых объемов, т.е, 2 4 10" = 8 10 м, Содержание компонентов состава принято следующим, мас.%; дигидрофосфат калия 0,001, гидрофосфат натрия 0,001, азотнокислый аммоний 0,02, азотнокислый калий 0,0006, вода остальное. Пластовая температура 40 С, Приемистость объекта воздействия в целом

1000 м /сут. При остаточной нефтенасыщенности 0,2. При поровом объеме 4 .10 м и

4 Э общем количестве состава в 80 парового объема это общее количество составит

4 10 0.8 =-3.2 10 м . При плотности состава 1000 кгlм общая масса составит

3.2 10 10 =3,2 10 кг.Общаямассадигиурофосфата калия при этом составит 3,2 10 х х1 10 = 3,2.10 кг, гидрофосфата натрия

3,2 10 1 10 = 3,2 10 кг, азотнокислого аммония 3,2 10 20 10 = 64 10 кг, аэотнокислого калия 3,2 10 6 10 = 19,2 10 кг, воды — примерно 3,2 10 кг. Для каждой из

7 двух оторочек состава эти количества, уменьшенные в два раза, соответственно равны для дигидрофосфата калия 3.2 10 х г х0,5 = 1,6 10 = 160 кг, гидрофосфата натрия — 3,2 10 0,5 = 1,6 10 = 160 кг, для азотнокислого аммония 34 10 0,5 = 3200 кг, для аэотнокислого калия

19,2 10.0,5= 9,6 10 = 96 кг, воды 1,6 10 кг.

С учетом известных количеств реагентов и их растворимости концентрат состава готовят в емкости на 10 м, оборудованной мез шалкой, путем последовательного растворения в воде и в порядке. изложенном в примере 1. Таким образом все количество состава для каждой из двух оторочек разбивается на две части: вода 1,6 10 .10

- 16000 м и концентрированного раствора з реагента 10 м, Оббемное соотношение кон3 центрата состава и воды 10:16000 =

0,0625 10 . Емкость с концентратом соста-з ва оборудуют доэировочным насосом. При суточной поиемиста:ти объекта воздействия 1000 м суточная подача концентрата состава 1.10 0,0625 10 = 0,0625 м = 62,5 л. Обьем разделяющей оторочки воды

4 10 0,2 = 0,8 10 = 8000 м . Начинают за4., 4 э качку по предлагаемомуспособу. В нагнетательную линию подают каждые сутки систему иэ воды и концентрата состава в количестве практически 1000 м . Концентрат состава доэировочным насосом, отрегулированным на подачу 62.5 л в сутки, подают из емкости в поток воды к нагнетательным скважинам. Общая закачка одной оторочки состава продолжается 16010/1000 = 16 сут.

После 16 сут закачки первой оторочки состава переходят на закачку оторочки воды.

Оторочку воды в количестве 8000 м закачивают в течение 8000/1000 = 8 сут. С начала

25 сут начинают закачку второй оторочки состава. Вторую оторочку состава закачивают, как и первую, в течение 16 сут. С начала

41 сут начинают закачку проталкивающей воды до достижения суммарного объема закачки в количестве двух паровых объемов. В качестве воды по предлагаемому способу закачивают пластовую, сточную воду или воду из естественных водоемов. При общей степени нефтеизвлечения 0,5 добыто 4 тыс.т нефти, а степень извлечения остаточной нефти достигла 59 .

Пластовые аборигенные микроорганизмы адаптированы к пластовой воде, а в условиях заводненного месторождения — и к закачиваемой с начала разработки воде из естественных источников и сточной. В качестве соединений азота и фосфора можно эакачивать их технические формы. (561 Патент США М 4475590, кл. Е 21 В 43/22, опублик. 1984.

200125l

Степени извлечения остаточной нефти по изобретению и прототипу

Т, "С

Содержание компонентов в составе, мас.,, Пример дигидроф фат кали ноазотнокислыйй калий ро моний на

6

О

О

О

О

0,0005

0,0001

О, 0,0005

0,0

0,0007

0,001

0,0005

0,001

0.0001

0,0005

О, 25

0,0

0,0007

0,0

0,001

0,001

0,0005

О, 0,0001

0,0005

0.001,О

0,0007,О

0,001

0,0

25

0,0005

0,0007

0,001

0,0001

0.0005

0,001

10,0

0,0

0,010

25

0,0

0,006

0,0001

0.0005

0,0007

0,0001

0,0005

0,010

0,00 1

0,020

0,001

0,001

0.0005. 0.006

0,0001

0,0001

17

0,01

0,0005

0,0007

002 ®

0,006

0,001

0,001

0,0005

0.0007

0,001

19

0,0001

0,0005

0,0001

0,01

0.0005

21

0,02

0,001

0,001

0,001

0,006

0.0005

О 0007. 0,0001

0,0005

0,001

0,05

0.0001

0,0005, 40

0.01

0,001

0,02

0.001

25

О.О1

26

2001251

Общее колво, состава, Размер

Пример

Степень извлечения ост. нефти, ф, Число оторочек состава, Примечание строчки состава, ф ПО

$ПО шт.

2

2 5

5 (2:

По изобретению

2. 2

20 20

2

По изобретению

Прототип

По изобретению

2

5

5

2

По изобретению

100

20

20

llo изобретению

Прототип

Формула изобретения .СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ, включающий закачку в пласт нефтевытесняющего агента на основе соединений фосфора и азота, отличающийся тем, что, с целью повышения нефтеотдачи нефтяного пласта, в качестве нефтевытесняющего агента закачивают состав, содержащий, мас. .

Дигидрофосфат калия 0,0001 - 0,001

Гидрофосфат натрия 0,000) - 0,001

Азотнокислый аммоний 0,0060 - 0,020

Азотнокислый калий 0,0005 - 0,0010

Вода Остальное причем вытесняющий агент закачивают в количестве 10 - 40 от объема пор обрабатываемого пласта в виде оторочек числом

2 - 20, чередующихся с оторочками воды, 1

3

5

7

9

11

12

13

14

16

17

18

19

21

22

23

24

16

17

18

22

24

28

31

ЗЗ

36

38

42

13

32

33

37

38

42

44

47

53

59

Продолжение таблицы