Способ разработки нефтяного месторождения
Владельцы патента RU 2274739:
Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (RU)
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к вторичным и третичным методам повышения нефтеотдачи пластов путем воздействия на пласт биореагентами и бактерицидами. Техническим результатом является повышение эффективности воздействия на пласт за счет последовательного воздействия биореагента и бактерицида, улучшения биохимической активности биореагента и увеличения охвата пласта заводнением. В способе разработки нефтяного месторождения, включающем закачку через нагнетательную скважину избыточного активного ила после вторичных отстойников биологических очистных сооружений и последовательно через 6-12 мес водного раствора бактерицида и добычу нефти через добывающую скважину, используют указанный активный ил, обработанный полидиметилдиаллиламмонийхлоридом в качестве питательного субстрата в концентрации 300-400 мг/дм при массовой доле основного вещества 38-40%, а в качестве бактерицида закачивают ЛПЭ-11в. 4 табл.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при добыче нефти микробиологическими методами и химическими реагентами.
Известен способ вытеснения нефти из пласта композицией на основе избыточного активного ила (ИАИ) - отходов биологических очистных сооружений (БОС) после вторичных отстойников [пат. РФ №1755615, кл. Е 21 В 43/22, 1996 г.].
Недостатком известного решения является невысокая биохимическая активность из-за отсутствия питательных субстратов, что приводит к кратковременному воздействию на пласт с образованием биообрастаний и закупориванием пор и трещин коллектора в непосредственной близости призабойной зоны скважин и снижению эффективности от биовоздействия.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту является способ разработки нефтяного месторождения [пат. РФ №2150580, кл. Е 21 В 43/22, 2000 г.], заключающийся в закачке в нагнетательные скважины избыточного активного ила и с последующей закачкой через 3-12 мес водных растворов смеси диоксибензолов. Водные растворы смеси диоксибензолов способствуют разрушению биообрастаний и раскупориванию пор и трещин коллектора за счет диспергирования накопившихся биообразований и росту охвата пласта заводнением.
Недостатком известного способа является низкая биохимическая активность состава из-за нехватки питательных субстратов для микроорганизмов избыточного активного ила с образованием небольших количеств биообразований, закупоривающих среднепроницаемые зоны, что приводит к кратковременному повышению нефтеотдачи пласта.
Целью предлагаемого изобретения является повышение биохимической активности состава и увеличение охвата пласта заводнением.
Указанная цель и технический результат достигаются тем, что способе разработки нефтяного месторождения, включающем закачку через нагнетательную скважину избыточного активного ила после вторичных отстойников биологических очистных сооружений и последовательно через 6-12 мес водного раствора бактерицида и добычу нефти через добывающую скважину, согласно изобретению закачивают активный ил, обработанный полидиметилдиаллиламмонийхлоридом, и в качестве бактерицида закачивают ЛПЭ-11в.
Полидиметилдиаллиламмонийхлорид - полиэлектролит водорастворимый катионный марки ВПК-402, выпускается по ТУ 2227-184-00203312-98 и представляет собой высокомолекулярное соединение линейно-циклической структуры. ВПК-402 хорошо растворим в воде, в том числе сточных водах, а также низших спиртах, растворах кислот и щелочей. Он не горюч, малотоксичен, не имеет неприятного запаха, используется в качестве флокулянта-коагулянта для интенсификации процессов биохимической очистки сточных вод, очистки растворов антибиотиков в медицинской промышленности, в процессах обезвоживания отходов БОС и т.д. Полимер ВПК-402 использовался с содержанием массовой доли основного вещества 38-40%, вязкостью 2,35 мм2/с, массовой долей хлористого натрия 9,9%, рН 6,9.
Бактерицид ЛПЭ-11в выпускается по ТУ 6-01-1012949-08-89 в виде жидкости от желтовато-оранжевого до бордового цвета с содержанием массовой доли основного вещества не менее 50%, рН 6-8, температура застывания минус 15°С, он не горюч, невзрывоопасен. По степени воздействия на организм ЛПЭ-11в относится с 3-му классу опасности - веществам, умеренно опасным, по ГОСТ 121.007-76.
Состав готовят путем смешения водных растворов 0,5-2,0% концентрации ИАИ с водным растворами полимера ВПК-402.
Пример. Готовят водные растворы полидиметилдиаллиламмоний хлорида (в 1 мл содержится 10,0 мг полимера ВПК-402) и в количестве 3,5 мл (из расчета 300-400 мг ВПК-402 на 1 дм3, оптимальная доза 350 мг/дм3) вводят в цилиндр Лисенко или в градуированный цилиндр на 100 мл, затем в эти цилиндры вводят по 96,5 мл раствора избыточного активного ила и смесь тщательно перемешивают.
В качестве контроля (по прототипу) 100 мл избыточного активного ила вносят в такой же цилиндр. Затем через определенные промежутки времени отмечают объем, занимаемый осевшим избыточным активным илом. Все остальные операции проводят, как описано. Общие результаты проведенных лабораторных исследований положительного влияния полимера ВПК-402 на ПАИ приведены в табл. 1, 2.
| Таблица 1 | ||||||||
| Примеры | Объемы смеси, мл | Время отстаивания, мин | ||||||
| ИАИ | ВПК-402 | 0 | 15 | 30 | 45 | 60 | 120 | |
| 1 | 96,5 | 3,5 | 100,0 | 45,0 | 40,0 | 39,0 | 38,0 | 38,0 |
| 2 | 96.5 | 3,5 | 100,0 | 46,0 | 40,0 | 40,0 | 40,0 | 40,0 |
| 3 | 96,5 | 3,5 | 100,0 | 44,0 | 40,0 | 39,0 | 38,0 | 38,0 |
| 4 | 96,5 | 3,5 | 100,0 | 45,0 | 39,0 | 39,0 | 39,0 | 39,0 |
| Ср.зн. | 96,5 | 3,5 | 100,0 | 45,0 | 39,7 | 93,2 | 38,7 | 38,0 |
| Контроль (по прототипу) | ||||||||
| 1 | 100,0 | - | 100,0 | 96,0 | 92,0 | 91,0 | 90,0 | 89,0 |
| 2 | 100,0 | - | 100,0 | 97,0 | 93,0 | 92,0 | 90,0 | 89,0 |
| 3 | 100,0 | - | 100,0 | 96,0 | 93,0 | 91,0 | 90,0 | 90,0 |
| Ср.зн. | 100,0 | - | 100,0 | 96,3 | 92,7 | 91,3 | 90,0 | 89,3 |
| Таблица 2 | ||||||||
| Примеры | Объем ИАИ, мл | ВПК-402, мг | Кол-во вытесненной жидкости за 20 сут, мл | ХПК, мг О2/дм3 | ||||
| в начале опыта | через 20 сут | % распада по ХПК | ||||||
| 1 | 590,0 | 206,5 | 265,0 | 1020,0 | 107,0 | 89,5 | ||
| 2 | 590,0 | 206,5 | 260,0 | 1010,0 | - | - | ||
| 3 | 590,0 | 206,5 | 255,0 | 1023,1 | 109,4 | 87,5 | ||
| Ср.зн. | 590,0 | 206,5 | 260,0 | 1018,0 | 108,2 | 88,5 | ||
| Контроль (по прототипу) | ||||||||
| 1 | 590,0 | - | 40,0 | 293,0 | 166,0 | 43,4 | ||
| 2 | 590,0 | - | 39,0 | 291,8 | 170,0 | 41,7 | ||
| Ср.зн. | 590,0 | - | 39,5 | 292,4 | 168,0 | 42,5 | ||
Из данных табл. 2 видно, что добавление полимера ВПК-402 в концентрации 350 мг/л (оптимальная концентрация) в ИАИ способствует повышению биохимической активности состава (количество вытесненной жидкости за счет газообразования в несколько раз выше в опыте, чем в контроле (по прототипу), и окислительной способности микроорганизмов ИАИ (% распада органических веществ через 20 сут в контроле составляет всего 42,5, а в опыте (по предлагаемому - 88,5). Кроме того, полимер ВПК-402 стимулирует процессы глубокого распада органических веществ: ХПК в контроле 292,4 м О2/л, через 20 сут -168, а в опыте 1018,0 и 108,2 соответственно, что имеет немаловажное значение в пластовых условиях.
В табл. 3 приведены результаты лабораторных исследований фильтрационных характеристик предлагаемого способа. Изучение эффективности способа проводили на нефтенасыщенной кварцевопесчаной насыпной модели пласта. Насыщение модели проводили изовязкостной моделью нефти Ромашкинского месторождения (плотность 875 кг/м, вязкость 22 мПа*с, содержание очищенного керосина - 17,6%). Затем нефть вытесняли из модели пласта минерализованной (плотность 1105 кг/м) водой Ромашкинского месторождения до полной обводненности продукции на выходе из модели и стабилизации перепада давления. Модель имеет проницаемость по нефти с остаточной водой 2,10 мкм2. После этого в модель закачивался избыточный активный ил с полимером ВПК-402 (из расчета 350 мг/л полимера при массовой доле основного вещества 38-40%) в количестве 0,5 порового объема с оторочками из пресной воды (по 0,2 порового объема). Модель термостатировалась при 25°С в течение 21 сут и затем в нее опять закачивалась минерализованная вода и после 0,2%-ный раствор ЛПЭ-11в в количестве 0,1 порового объема.
Из данных табл.3 видно, что закачка ИАИ полимера в модель сопровождается резким ростом перепада давления, фактор сопротивления модели пласта после закачки ИАИ с полимером вырос по сравнению с первоначальным значением в 22 раза, проницаемость модели снизилась с 2,10 мкм2 до 0,596 мкм2 за счет селективной закупорки биореагентом.
После закачивания ЛПЭ-11в 0,1 порового объема (0,2%-ный раствор) проницаемость модели постепенно восстанавливается. Избыточный активный ил, обработанный полимером ВПК-402 в вышеуказанной концентрации назван биореагентом ИАИП-1. Применение биореагента ИАИП-1 регламентируется ТУ 38-039-1274989-97 и санитарно-эпидемиологическим заключением №2.БЦ.01.245.П.001428.12.02 от 9.12.2002 г.
В промысловых условиях способ осуществляют следующим образом. Избыточный активный ил после вторичных отстойников биологических очистных сооружений (0,5-2,0% концентрации) с помощью насоса или цементировочного агрегата ЦА-320 забирают в автоцистерну и в эту же автоцистерну добавляют полимер ВПК-402 из расчета 300-400 мг/л (массовая доля основного вещества 38-40%) и транспортируют на нефтяное месторождение. Закачку биореагента ИАИП-1 проводят в нагнетательную скважину в объеме 10-20 м3 при приемистости скважины 100-300 м3/сут, при приемистости более 300 м3/сут 20-30 м3. Оторочку биореагента ИАИП-1 проталкивают от призабойной зоны пресноводными или биохимочищенными водами. По окончании закачивания их в скважину консервируют на 5 суток для адаптации микроорганизмов биореагента ИАИП-1 к пластовым условиям. Затем скважина пускается под закачку сточной водой в обычном режиме. После проведения закачивания ИАИП-1 проводят комплекс геолого-физических и биохимических исследований.
При получении результатов, свидетельствующих о значительном накоплении биообразований в призабойной зоне и снижении эффекта от воздействия ИАИП-1, осуществляют закачку в те же интервалы пласта 0,2%-ных водных растворов ЛПЭ-11 исходя из приемистости нагнетательной скважины (при приемистости 100-500 м3/сут потребный объем в товарной форме - 1 т). Затем проводят комплекс исследований и при установлении снижения эффекта снова в скважину закачивают биореагент ИАИП-1 в том же объеме и последовательности, затем через 6-12 месяцев ЛПЭ-11в.
На этой стадии достигается разрушение биообразований за счет гибели значительного количества микроорганизмов, предотвращение отрицательного влияния повышенных концентраций сероводорода (H2S), раскупоривание пор и каналов и, как следствие, увеличение дополнительно добытой нефти.
Результаты опытно-промысловых исследований приведены в табл. 4. (опыт - с обработкой ЛПЭ-11 в, контроль - без биоцидной обработки). Из данных табл. 4 видно, что после обработок биореагентом ИАИП-1 происходит уменьшение значений гидро- и пьезопроводности, а также проницаемости, что связано, очевидно, с селективной закупоркой растущей биомассой ИАИП-1. Дополнительная добыча нефти за год по прототипу (контроль) составляет всего 331 т, а по предлагаемому (опыт) 2065-6600 т.
Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет существенно повысить эффективность биовоздействия на пласт за счет улучшения биохимической активности реагента, разрушения и диспергирования биообразований в призабойной зоне пласта, увеличения охвата пласта заводнением.
Способ разработки нефтяного месторождения, включающий закачку через нагнетательную скважину избыточного активного ила после вторичных отстойников биологических очистных сооружений и последовательно через 6-12 мес. водного раствора бактерицида и добычу нефти через добывающую скважину, отличающийся тем, что используют указанный активный ил, обработанный полидиметилдиаллиламмонийхлоридом в качестве питательного субстрата в концентрации 300-400 мг/дм при массовой доле основного вещества 38-40%, а в качестве бактерицида закачивают ЛПЭ-11 в.
