Способ разработки нефтяного месторождения заводнением

 

Способ относится к нефтяной промышленности и может быть использован для повышения нефтеотдачи пластов путем регулирования проницаемости водопроводящих каналов. Способ разработки нефтяного месторождения заводнением предусматривает закачку щелочного раствора, шлам-лигнина и водного раствора поверхностно-активного вещества ПАВ в соотношении шлам-лигнин : щелочной раствор : ПАВ, равном от 1 : 1 : 0,5 до 1 : 1 : 5, при этом подачу водного раствора ПАВ осуществляют одновременно или после закачки щелочного раствора шлам-лигнина. Техническим результатом является повышение эффективности способа за счет увеличения степени нефтевытеснения из низкопроницаемых зон пласта. 1 табл.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов путем регулирования проницаемости водопроводящих каналов.

Известны способы разработки нефтяных пластов, находящихся на поздней стадии разработки, путем регулирования проницаемости водопроводящих каналов, закачкой щелочно-силикатных растворов /патенты США N 3871452, E 21 B 43/22, 1975; N 4081029, E 21 B 43/22, 1978; N 4051901, E 21 B 43/22, 1977/, где указан процесс регулирования проницаемости водопроводящих каналов пласта периодической закачкой оторочек щелочно-силикатного раствора и водорастворимого материала, образующего осадок с силикатом для понижения проницаемости. Недостатком этих технических решений являются их многостадийность и проницаемость.

Известно применение для снижения проницаемости пласта с силикатом натрия полимеров акриламида /патенты США N 4009755 E 21 B 43/22, 1977, N 4332297, E 21 B 43/22, 1980/, которые также как и щелочной агент выполняют функцию понизителя проницаемости высокопроводящих участков пласта, усиливают эффект закупоривания горной породы.

Однако известные способы недостаточно эффективны для снижения проницаемости и увеличения охвата пласта заводнением.

Наиболее близким аналогом является способ разработки нефтяного месторождения заводнением, включающий закачку водного раствора, содержащего /в мас. %/: шлам-лигнин 1-5, силикат натрия 1-5, гидроксид натрия 0,35-1,75, вода - остальное /патент РФ 2023142, E 21 B 43/22, 1994/. При этом известно, что как гидроксид натрия, так и силикат натрия являются щелочами /патент РФ 2057914, E 21 B 43/22, 10.04.96/. Недостатком известного способа является невысокая эффективность нефтевытеснения и повышения охвата пласта.

Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет увеличения степени нефтевытеснения из низкопроницаемых зон пласта.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разработки нефтяного месторождения заводнением, включающем закачку щелочного раствора шлам-лигнина в соотношении 1:1, щелочной раствор шлам-лигнина подают с водным раствором поверхностно-активного вещества ПАВ в соотношении шлам-лигнин:щелочной раствор:поверхностно-активное вещество, равном от 1:1:0,5 до 1:1:5, при этом подачу водного раствора ПАВ осуществляют одновременно или после закачки щелочного раствора шлам-лигнина. Повышение эффективности способа разработки под действием шлам-лигнина ШЛ, щелочного реагента ЩР и ПАВ достигается за счет перераспределения закачиваемых по пласту потоков воды в результате повышения фильтрационного сопротивления высокопроницаемых обводненных зон коллектора. Оторочка высококонцентрированного раствора ПАВ, закачиваемая совместно или после смеси ШЛ и ЩР, позволяет повысить коэффициент нефтеотдачи на 7-15%. Щелочной раствор шлам-лигнина - это раствор ШЛ в щелочи /едком натре/ при массовом соотношении ШЛ:ЩР 1:1. Концентрация ШЛ в способе составляет 1-5 мас. %. ШЛ:ЩР = 1:1. Концентрация ШЛ в способе составляет 1-5 мас.%. ШЛ выпускается по ТУ 13-0279488-01-86, является крупнотоннажным отходом целлюлозно-бумажной промышленности. Известно его применение для буровых растворов на основе ШЛ. Известен также способ применение ШЛ для кольматации пласта с аномально низким пластовым давлением /N 7455142/03, 1991/.

Предлагаемый способ разработки эффективен на нефтяных месторождениях с терригенными и полимиктовыми по составу песчанниками, неоднородными по проницаемости продуктивными пласта, запасы которых при заводнении вырабатываются недостаточно из-за слабого воздействия на менее проницаемые участки. Благоприятным объектом для применения способа являются гидродинамические связанные продуктивные пласты, проницаемость которых по разрезу по площади изменяется в 2 раза и более, где обводненность продукции достигает 80-99%. Общая приемистость выбранной нагнетательной скважины должна быть не ниже 250-300 м³/сут.

Пример конкретного осуществления способа в промысловых условиях.

Месторождение характеризуется послойной неоднородностью, высокой приемистостью нагнетательных скважин и обводненностью добываемой жидкости. Проницаемость породы колеблется от 0,5-0,6 мкм² до 5-6 мкм². Пористость - 0,20. Пластовая нефть легкая, маловязкая. Вода слабоминерализованная 16-20 г/дм³. Глубина залегания нефтеносного пласта 1800 м, толщина 11 м. Пласт вскрыт одной нагнетательной и одной эксплуатационной /добывающей/ скважинами. Плотность сетки скважин 12 га/скв. Обводненность нефти 85-87%.

Для осуществления способа через нагнетательную скважину закачивают в течение года оторочку раствора композиции шлам-лигнина и едкого натра размером 0,05% от объема пор пласта /5,3 тыс. м³/ с суммарным расходом 220 т шлам-лигнина и щелочи при соотношении 1:1. Скважину останавливают на 1 сутки. Поскольку вода закачиваемая слабоминерализованная, т.е. содержит небольшое количество ионов Ca, то в таких случаях для получения большого количества дисперсных осадков имеется возможность дополнительно перед закачиванием композиции шлам-лигнина и едкого натра закачать хлористый кальций или хлористый магний. В данном конкретном случае перед закачкой и после нее оторочки композиции в пласт закачали 1,34 тыс. м³ 2,5% хлористого кальция. Закачка хлористого кальция после закачивания осадкообразующей композиции шлам-лигнина и едкого натра предусматривает более полное перемешивание щелочного шлам-лигнина с минерализованной водой. Общий расход хлористого кальция равен 94 т.

Перед подачей осадкообразующей композиции подается оторочка пресной воды для предотвращения выпадения осадка в стволе скважины. После закачивания осадкообразующей композиции закачивают оторочку раствора НПАВ АФ-12 в количестве 5,3 тыс. м³. Отбор нефти производится через добывающую скважину. В результате применения способа предполагается дополнительно получить 110 т нефти на 1 т израсходованных химреагентов.

Эффективность предлагаемого способа определялась экспериментального согласно методике.

Результаты исследований приведены в таблице.

По результатам измерений определяли относительные изменения проницаемости пористой среды и прирост нефтеотдачи при фильтрации исследуемых растворов и по прототипу.

Пример. Сравнительные опыты по фильтрации выполнялись при вытеснении остаточной нефти из моделей пласта длиной 40 см и диаметром 3 см представленными образцами кернов естественных песчаных пород со средней проницаемостью 0,4 мкм². В образцах песчаников создают связанную воду, насыщают подготовленную модель нефтью с вязкостью 2-3 мПас. При горизонтальном положении из модели пласта вытесняют нефть минерализованной водой /содержание солей 140 г/см³/ при ее объемной скорости 6 см³/час до стабилизации перепада давления и полной обводненности выходящих проб жидкости из модели пласта.

Подают 0,01 порового объема /п.о./ оторочку пресной воды, вслед за которой закачивают 0,2 п.о. осадкообразующей композиции ШЛ + ЩР. После этого в модель закачивают 0,1 п.о. НПАВ АФ-12, проталкивая оторочку ПАВ минерализованной водой до стабилизации перепада давления и полного обводнения выходящих проб из модели пласта.

Исходя из подвижностей растворов рассчитывают снижение проницаемости и прирост нефтеотдачи. В данном опыте прирост нефтеотдачи равен 12,1% /опыт 3, см. таблицу/. По аналогии проводят опыт, при котором осадкообразующая композиция состоит из шлам-лигнина и щелочи при концентрации ШЛ и ЩР, равной 2%. Прирост нефтеотдачи составил 5,9% /опыт 6, см. таблицу/. Параллельно в таких же условиях определяют прирост нефтеотдачи по прототипу. По прототипу прирост нефтеотдачи составил 5,3%, /опыт 8, см. таблицу/. При фильтрации 0,1 п. о. 5% АФ-12 на /доотмыве/ прирост нефтеотдачи составил 6,0%, что ниже чем при закачивании исследуемых композиций.

Из приведенных данных видно, что данный способ позволяет значительно повысить нефтеотдачу пласта. Способ разработки нефтяных месторождений с применением шлам-лигнина, щелочи и ПАВ предназначен для повышения нефтеотдачи неоднородных по проницаемости пластов обводненных месторождений, имеющих высокопроницаемые промытые зоны; при низком нефтевыстеснении охватываемых заводнением пластов; может быть осуществлен на месторождениях, разрабатываемых методом заводнения. Способ прост и технологичен. Реагенты не токсичны. Не требуется дополнительных затрат на обустройство промыслов. Водный раствор шлам-лигнина, щелочи и ПАВ можно закачивать одновременно или раствор ПАВ можно закачивать после закачивания осадкообразующей композиции.

Формула изобретения

Способ разработки нефтяного месторождения заводнением, включающий закачку щелочного раствора шлам-лигнина в соотношении 1 : 1, отличающийся тем, что щелочной раствор шлам-лигнина подают с водным раствором поверхностно-активного вещества ПАВ в соотношении шлам-лигнин : щелочной раствор : поверхностно-активное вещество, равном от 1 : 1 : 0,5 до 1 : 1 : 5, при этом подачу водного раствора ПАВ осуществляют одновременно или после закачки щелочного раствора шлам-лигнина.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3