Состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков, применяемым для повышения нефтеотдачи неоднородных нефтяных пластов. Состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков содержит водорастворимый полимер типа полиакриламида или карбоксиметилцеллюлозы, или гидролизованного нитрильного волокна, гумат натрия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: гумат натрия - 0,3-3,0; водорастворимый полимер типа полиакриламида или карбоксиметилцеллюлозы, или гидролизованного нитрильного волокна - 0,01-2,5; вода - остальное. Технический результат - повышение эффективности обработки. 6 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков, применяемым для повышения нефтеотдачи неоднородных нефтяных пластов.

Известны составы для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков, основанные на применении силикатно-щелочных реагентов, водорастворимых полимеров, полимер-дисперсных систем и т.д. (Горбунов А.Т., Бученков Л. Н. Щелочное заводнение.- М.: Недра, 1989; Поддубный Ю.А., Сазонова В.М. и др. Применение новых водоизолирующих материалов для ограничения притока вод в нефтяные скважины.- М.: ВНИИОЭНГ, сер. "Нефтепромысловое дело", 1977.- 62 с. ; Кан В.А., Поддубный Ю.А. Гидрогели из растворов силиката натрия.- Нефт. хоз-во, 1984, N 10, с. 44-46).

Недостатком известных технических решений является недостаточная технологическая и экономическая эффективность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому составу является состав, включающий щелочь, водорастворимый полимер и воду (Горбунов А. Т., Бученков Л.Н. Щелочное заводнение.- М.: Недра, 1989, с. 40-48).

Недостатком его является недостаточная эффективность.

Задачей изобретения является повышение эффективности обработки.

Указанная задача решается заявляемым составом, включающим, мас.%: Гумат натрия - 0,3 - 3,0 Водорастворимый полимер типа полиакриламида или карбоксиметилцеллюлозы, или гидролизованного нитрильного волокна - 0,01 - 2,5 Вода - Остальное Гумат натрия является действующей основой углещелочных и торфощелочных реагентов и образуется при взаимодействии гуминовых веществ бурого угля или торфа с щелочью по известным методикам (Баранов В.С. Глинистые растворы для бурения скважин в осложненных условиях.- М.: Гостоптехиздат, 1955.- 216 с.; Кистер Э. Г. Химическая обработка буровых растворов.- М.: Недра, 1972.- 392 с.). Возможно использование промышленно выпускаемого гумата натрия (углещелочного реагента) или приготовление его производить непосредственно на промысле из бурого угля и щелочи. Состав готовят путем смешения гумата натрия, водорастворимого полимера и пресной воды.

Эффективность достигается следующим способом. При смешении состава в пласте с минерализованными водами или специально закаченными оторочками растворов солей двух- и трехвалентных металлов происходит коагуляция и осаждение гуминовых веществ с образованием объемных и рыхлых осадков. Водорастворимый полимер увеличивает объем образующегося осадка и способствует образованию более крупных агрегатов гуминовых веществ, что повышает эффективность действия состава в высокопроницаемых пластах. Образование в обводненных высокопроницаемых зонах и пропластках объемных осадков способствует выравниванию фронта заводнения, снижению обводненности продукции, уменьшению непроизводительной закачки воды и вовлечению в разработку плохо дренированных участков пласта.

Состав для регулирования проницаемости пласта может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений с неоднородными пластами.

Эффективность состава определяют экспериментально по нижеописанным методикам. Результаты исследований приведены в табл. 1-6.

Пример 1. Исследование проводили на примере Арланского и Уршакского месторождений с использованием гуматного бурового реагента БРЕГ-1 (ТУ 258-004-20672718-93), содержащего 30% гумата натрия, и полимеров: КМЦ-500, ПАА CS-30, гидролизованное нитрильное волокно "Гивпан" и Alcomer-507. Состав готовили путем растворения БРЕГ-1 и полимера в воде.

В мерных пробирках в различных объемных соотношениях смешивали состав и минерализованную воду, что моделировало процесс их смешения в пласте. Объем образующегося осадка измеряли визуально. Осадки выдерживали до прекращения изменения объема. Процесс старения осадков в основном завершался за 4-7 суток при 20^oC. Осадкообразующее действие состава определяли по отношению объема состаренного осадка (V_ос) к общему объему смешанных растворов гумата натрия и осадителя (V_об) α = (V_ос / V_об) · 100%, где α - объемная доля состаренного осадка от общего объема в %.

Данные эксперимента приведены в табл. 1 и 2. Полученные данные показывают, что при смешении состава с минерализованными водами происходит образование значительных объемов осадка, что указывает на способность состава снижать проницаемость промытых водопроводящих зон и пропластков. Объем осадка и его плотность увеличиваются по мере роста концентрации гуматов и полимеров в растворе. Наибольший объем осадков образуется при использовании составов с ПАА CS-30.

Полученные данные показывают на возможность эффективного применения состава для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков на месторождениях с минерализованными пластовыми и закачиваемыми водами.

Пример 2. Исследование проводили с использованием в качестве осадителей растворов хлоридов кальция и алюминия. Эксперимент проводили при 80^oC. Методика эксперимента описана в примере 1. Результаты эксперимента приведены в табл. 3.

Полученные данные показывают, что состав может быть использован для регулирования проницаемости неоднородного пласта и изоляции водопритоков на месторождениях с низкоминерализованными водами и высокими пластовыми температурами.

Пример 3. Важной характеристикой для составов, предназначенных для закачки в пласт, является вязкость. Исследование реологических характеристик состава проводили с помощью ротационного вискозиметра "Реотест-2". Данные приведены в табл. 4.

Полученные данные показывают, что добавка ПАА повышает вязкость состава и придает раствору вязкопластичные свойства. Рост концентрации гумата натрия и полимера приводит к росту вязкости состава. Повышенная вязкость и вязкопластичные свойства способствуют росту регулирующей способности состава.

Пример 4. В фильтрационных экспериментах применяли линейные насыпные модели пласта Уршакского месторождения. Подготовку моделей пласта к экспериментам проводили по общепринятым методикам. Эксперимент проводили при 20^oC и постоянной скорости фильтрации. Характеристика моделей пласта и результаты экспериментов приведены в табл. 5-6.

Через модель пласта фильтровали минерализованную воду до стабилизации перепада давления. Затем в модель последовательно закачивали буфер пресной воды (0,08-0,09 поровых объемов (PV)), оторочку состава (0,41 PV), опять буфер пресной воды (0,08-0,09 PV) и оторочку минерализованной воды (0,40-0,41 PV). Затем модель выдерживали при комнатной температуре в течение 3,7-3,8 суток, что необходимо для завершения процессов образования и старения осадков. После этого через модель фильтровали минерализованную воду до стабилизации перепада давления. Действие состава оценивали по изменению проницаемости модели после закачки состава (k₁/k₂), по максимальному перепаду давления (ΔP_мак) и степени роста перепада давления в ходе фильтрации или продавки оторочки состава через модель пласта (ΔP_мак/ΔP₁). Данные табл. 6 показывают, что в ходе закачки и продавки состава в модель пласта происходит рост перепада давления и снижение проницаемости. Максимальный рост фильтрационного сопротивления (ΔP_мак/ΔP₁) составил 41-182. Состав создает значительное остаточное сопротивление. После воздействия проницаемость модели уменьшается в 13,9-16 раз.

Полученные данные подтверждают высокую эффективность заявляемого состава. Применение состава в нефтедобывающей промышленности позволит: - повысить эффективность извлечения нефти из неоднородных коллекторов; - уменьшить обводненность добываемой продукции и непроизводительную закачку воды;
- снизить затраты на водоизоляционные работы;
- улучшить охрану окружающей среды.

Формула изобретения

Состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков, включающий водорастворимый полимер, щелочь и воду, отличающийся тем, что он содержит водорастворимый полимер типа полиакриламида, или карбоксиметилцеллюлозы, или гидролизованного нитрильного волокна, а в качестве щелочи - гумат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гумат натрия - 0,3 - 3,0
Водорастворимый полимер типа полиакриламида, или карбоксиметилцеллюлозы, или гидролизованного нитрильного волокна - 0,01 - 2,5
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4