Способ добычи нефти из пласта
Владельцы патента RU 2274740:
Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (RU)
Способ относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам добычи нефти из пласта с использованием вытесняющих агентов - щелочных растворов. Техническим результатом является повышение эффективности вытеснения, снижение обводненности добываемой продукции и охвата пласта заводнением. В способе добычи нефти из пласта, включающем вытеснение ее к добывающим скважинам путем циклической закачки дистиллерной жидкости и сточной воды, соотношение объемов закачиваемых оторочек ДЖ:СВ выбирают в пределах 0,1÷10:1 в зависимости от обводненности продукции добывающих скважин и приемистости нагнетательных скважин таким образом: соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 5÷10:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 3÷4:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 0,1÷1:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 1,5÷2:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%. 3 табл.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам добычи нефти из пласта с использованием в качестве вытесняющих агентов щелочных растворов.
Известен способ добычи нефти из пласта, предусматривающий циклическую закачку в пласт щелочной дистиллерной жидкости (ЩДЖ) с рН 10...12 в количестве 0,05...0,15 порового объема (п.о.), пресной воды и сточной воды в количестве 0,05...0,30 порового объема (п.о.) (а.с. СССР №1757263, кл. Е 21 В 43/22, БИ 25, 1996 г.).
Недостатком известного способа является необходимость большеобъемных разделяющих пресноводных оторочек, а также дополнительные затраты на подготовку щелочной дистиллерной жидкости (ЩДЖ), что осложняет и удорожает технологический процесс. Коррозионная активность ЩДЖ с рН 10÷12 по отношению к оборудованию скважин и трубопроводам при длительном использовании в качестве вытесняющего агента также снижает эффективность данного способа по увеличению добычи нефти.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ добычи нефти из пласта, предусматривающий циклическую закачку дистиллерной жидкости (ДЖ) с рН 5,5÷7 в количестве 0,04÷0,09 п.о., а сточную воду (СВ) - с плотностью не менее 1100 кг/м3 в количестве 0,017÷0,030 п.о., причем соотношение ДЖ:СВ в каждом цикле составляет от 2:1 до 5:1.(Патент РФ №2158822 кл. Е 21 В 43/22, БИ 31, 2000 г.)
Недостатком известного способа является недостаточно высокая эффективность, связанная с тем, что при закачивании оторочек ДЖ и СВ соотношение объемов оторочек выбирают вне зависимости от обводненности добывающих скважин и приемистости нагнетательных скважин, что не позволяет в достаточной мере снизить обводненность добываемой продукции, повысить охват пласта заводнением и получить прирост добычи нефти.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение добычи нефти, снижение обводненности добываемой продукции и повышение охвата пласта заводнением в результате перераспределения фильтрационных потоков.
Поставленная задача решается тем, что в способе добычи нефти из пласта путем циклической закачки через нагнетательную скважину дистиллерной жидкости и сточной воды, согласно предполагаемому изобретению соотношение объемов закачиваемых оторочек ДЖ и СВ выбирают в пределах 0,1÷10:1 в зависимости от обводненности продукции добывающих скважин и приемистости нагнетательных скважин очага воздействия таким образом: соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 5÷10:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 3÷4:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 0,1÷1:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 1,5÷2:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%.
Используемая дистиллерная жидкость (ДЖ) - отход содового производства, выпускается по ТУ 2152-035-00204872-02. Физико-химические показатели ДЖ приведены в таблице 1.
| Таблица№1 | |
| Наименование показателя | Норма |
| 1. Внешний вид | Раствор серого или зеленоватого цвета, прозрачный |
| 2. Плотность, г/см3 | 1,0-1,25 |
| 3. Показатель концентрации водородных ионов, рН единиц РН | 7,0-8,8 |
| 4. Массовая концентрация ионов кальция (Са2+), г/л, не более | 4,0 |
| 5. Массовая концентрация ионов хлора (Cl-), г/л, не более | 120 |
| 6. Массовая концентрация сульфат-ионов (SO4 2-) г/л, не более | 0,85 |
| 7. Массовая концентрация взвешенных веществ, г/л, не более | 0,04 |
Дистиллерная жидкость содержит в составе гидрооксид кальция (Са(ОН)2) и соли кальция (СаСО3, CaCl2, CaSO4).
Используется сточная вода с удельным весом 1,1-1,2 г/см3 с рН 4,5-7.Содержание ионов кальция до 30 г/л, содержание ионов хлора 80-150 г/л, содержание сульфат-ионов до 0,7 г/л, концентрация взвешенных частиц в виде мехпримесей не более 0,05 г/л.
Сущность предлагаемого способа основана на следующем: при закачивании оторочки ДЖ и СВ в промытых каналах пласта образуется мелкодисперсный осадок, снижающий проницаемость промытых каналов и способствующий тем самым перераспределению фильтрационных потоков, причем количество выпавшего осадка и размер составляющих его частиц зависят не только от соотношения объема оторочек ДЖ и СВ, но и эксплуатационных параметров скважин очага воздействия. Так, при низкой приемистости скважин (менее 50 м3/сут) и низкой обводненности очага воздействия (менее 60%) большое количество выпавшего осадка (например, при закачивании оторочек в соотношении объемов оторочек ДЖ:СВ как 1,5:1) может осложнить работу нагнетательной скважины в результате выпадения солей в призабойной зоне и снижения в короткий срок приемистости (более чем на 50%). И наоборот, при приемистости более 50 м3/сут и обводненности более 60% мелкодисперсные частицы небольшого количества осадка, образовавшегося при закачивании оторочек в соотношении объемов оторочек ДЖ:СВ как 5:1, могут быть вынесены к ПЗП добывающих скважин. Таким образом, варьируя соотношением объемом оторочек в зависимости от приемистости нагнетательной скважины и обводненности добывающих скважин в очаге воздействия, можно значительно повысить охват воздействием, увеличить зону воздействия, тем самым глубину и охват пласта воздействием.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного введением новых критереев применимости способа, а именно: соотношение объемов закачиваемых оторочек ДЖ и СВ выбирают в зависимости от приемистости нагнетательной скважины и обводненности реагирующих добывающих скважин испытуемого очага воздействия. Таким образом, заявляемое изобретение отвечает критерию "новизна".
В промысловых условиях способ осуществляют следующим образом: проводят замеры приемистости нагнетательных скважин и обводненности по участку воздействия и в зависимости от вышеназванных эксплуатационных параметров определяют соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ. После чего в нагнетательную скважину закачивают последовательно при выбранном соотношении дистиллерную жидкость в количестве 0,006÷0,1 порового объема и сточную воду в количестве 0,005÷0,1 порового объема пласта, промытого водой. Через добывающие скважины осуществляют отбор жидкости.
Эффективность заявляемого способа оценивалась по результатам лабораторных и промысловых опытов.
Пример 1. Для определения количества выделившегося осадка провели лабораторные опыты по смешению в свободном объеме дистиллерной жидкости и промысловой сточной воды. В опытах использовали ДЖ с рН 7 и удельным весом 1,119 г/см3 и попутно добываемую сточную воду с рН 5,5 и удельным весом 1,153 г/см3. В результате смешения ДЖ со сточной водой при различных соотношениях образуются осадки, которые содержат в своем составе в основном малорастворимые соли CaSO4, Fe(OH)2, СаСО3. Определены с помощью электоронного микроскопа размеры частиц осадка. В условиях термостатирования (25 град) определеляли время оседания выпавших в осадок частиц, которые некоторое время в зависимости от соотношения объемов ДЖ и СВ в смеси находятся во взвешенном состоянии. Сведения о выделившемся осадке приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | ||||
| №№опыта | Соотношение объемов ДЖ:СВ | Количество выделившегося осадка, г/л | Размеры частиц, мм | Время оседания частиц, сут |
| 1 | 0,1:1 | 0,017 | 0,05-0,15 | 5 |
| 2 | 0,5:1 | 0,05 | 0,12-0,2 | 3 |
| 3 | 1:1 | 0,065 | 0,18-0,25 | 2 |
| 4 | 1,5:1 | 0,147 | 0,2-0,3 | 1 |
| 5 | 2:1 | 0,062 | 0,16-0,24 | 2 |
| 6 | 3:1 | 0,053 | 0,17-0,23 | 2,5 |
| 7 | 4:1 | 0,039 | 0,18-0,21 | 3 |
| 8 | 5 | 0,023 | 0,19-0,20 | 4 |
| 9 | 6 | 0,021 | 0,16-0,18 | 5 |
| 10 | 8 | 0,02 | 0,15-0,17 | 5 |
| 11 | 10 | 0,018 | 0,14-0,16 | 6 |
По данным таблицы 2 видно, что количество выделившегося осадка и размеры частиц осадка и место выпадения при смешении ДЖ и СВ можно регулировать, выбирая соотношения смешиваемых объемов. Из таблицы следует также, что с увеличением объема осадка увеличивается и размер частиц образующихся солей (до 0,3 мм), увеличивается скорость оседания частиц, которое при применении в промысловых условиях особенно при низкой обводненности по очагу воздействия (менее 60%) и приемистости (менее 50 м3/сут) приводит к преимущественному отложению солей в призабойной зоне пласта нагнетательной скважины и тем самым снижает эффективность способа.
Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа для того чтобы выпадение осадка происходило не в призабойной зоне нагнетательных и добывающих скважин, а в высокопроницаемых промытых пропластках, соотношение объемов закачиваемых в пласт ДЖ и сточной воды необходимо выбирать в зависимости от основных геолого-промысловых параметров по участку воздействия: приемистости нагнетательной скважины и обводненности продукции по очагу воздействия, что позволит значительно повысить эффективность известного способа добычи нефти за счет перераспределения фильтрационных потоков и увеличения охвата пласта заводнением.
Для определения зависимости соотношения объемов закачиваемых ДЖ и сточной воды от приемистости нагнетательных скважин и обводненности по очагу воздействия рассмотрены примеры осуществления предлагаемого способа в промысловых условиях. Рассмотрены 9 очагов воздействия по заявляемому способу и 3 очага - по прототипу на Бузовьязовском месторождении, терригенный девон пласт Д1 с проницаемостью 0,100-0,55 мкм2 и пористостью 20-22%, геолого-промысловые параметры пласта: приемистость, средняя обводненность по очагу воздействия приведены в таблице 3.
Предлагаемый способ осуществили следующим образом. Предварительно замерили в установленном порядке приемистость и обводненность добываемой продукции по каждому очагу и в зависимости от величины эксплуатационных параметров определили величины соотношений объемов оторочек ДЖ и СВ. Затем через нагнетательные скважины через КНС последовательно закачиваются оторочки ДЖ и сточной воды, объемы которых указаны в таблице 3. После проведения первого цикла по данным промысловых исследований определили снижение обводненности и прирост добычи нефти. Циклы повторяют и в каждом цикле соотношение объемов определяют аналогично первому. Результаты проведения промыслового эксперимента приведены в таблице 3.
| Таблица 3 | |||||||||
| №очаг | Приемистость, м3/сут | Обводненность по очагу, % | Соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ | Объем ДЖ в п.о. | Объем СВ в п.о | Среднее снижение обводнен-ности по очагу,% | Прирост добычи нефти по очагу воздействия, т | Увеличение КОХВ пласта заводнением по данным расходомет-рии,% | Приемистость после первого цикла, м3/сут |
| 1 | 56 | 45,2 | 5:1 | 0.05 | 0,01 | 4,5 | 1244 | 7,1 | 56 |
| 2 | 50 | 40,1 | 6:1 | 0,06 | 0,01 | 5,0 | 1100 | 6,1 | 48 |
| 3 | 45 | 39,6 | 10:1 | 0,05 | 0,005 | 4,1 | 678 | 5,7 | 50 |
| 4 | 43 | 83,0 | 3:1 | 0,03 | 0,01 | 14,3 | 1400 | 8,9 | 28 |
| 5 | 75 | 42,7 | 1:1 | 0,05 | 0,05 | 11,3 | 1278 | 4,5 | 65 |
| 6 | 78 | 37,4 | 0,5:1 | 0,045 | 0,09 | 7,5 | 1345 | 8,3 | 70 |
| 7 | 89 | 43,1 | 0,1:1 | 0,006 | 0,06 | 8,8 | 1100 | 10,1 | 80 |
| 8 | 130 | 91 | 1,5:1 | 0,1 | 0,066 | 7,2 | 987 | 25,9 | 115 |
| 9 | 98 | 84 | 2:1 | 0,09 | 0,045 | 6,3 | 896 | 15,7 | 90 |
| Прототип | 38 36 40 | 35 50 40 | 2:1 3:1 5:1 | 0,05 0,01 0,025 | 0,025 0,003 0,005 | 3,1 2,5 1,6 | 310 290 256 | 1,3 2,5 1,9 | 12 16 17 |
Технологическая эффективность от циклического воздействия ДЖ и сточной воды по предлагаемому способу оценивалась по РД 39-0147035-209-87 "Методическое руководство по определению технологической эффективности гидродинамических методов повышения нефтеотдачи пластов". М., ВНИИ, 1987.
Результаты опытно-промышленных работ, приведенных в таблице 3, свидетельствуют, что при подборе соотношений оторочек ДЖ и СВ по заявляемому способу с учетом данных лабораторных исследований и эксплуатационных параметров скважин очагов закачки эффективность добычи нефти возрастает. Если по предлагаемому способу технологическая эффективность составляет 678-1400 т дополнительной нефти на 1 очаг воздействия и среднее снижение обводненности по очагу 4,5-14,3%, тогда как по прототипу по каждому очагу воздействия дополнительно добыто 256-310 т при снижении обводненности на 1,6-3,1%, то есть в 5 раз эффективность меньше, что свидетельствует о высокой эффективности способа по увеличению добычи нефти. Кроме того, по данным расходометрии до и после проведения цикла выявлено, что прирост коэффициент охвата пласта заводнением (КОХВ) в пределах интервала перфорации в предлагаемом способе составляет по ряду нагнетательных скважин 5,7-25,9%, а на очаговых нагнетательных скважинах, где закачка оторочек осуществлялась по известному способу, рост КОХВ всего 1,3-2,5%,то есть в 8 раз меньше, что также свидетельствует о высокой эффективности способа по увеличению охвата пласта заводнением. Приемистость нагнетательных скважин после проведения цикла закачки оторочек ДЖ и СВ по заявляемому способу по ряду скважин незначительно снизилась - от 5 до 20%, а по скважине №3 приемистость даже выросла от 45 м3/сут до 47 м3/сут, тогда как после воздействия по прототипу приемистость нагнетательных скважин за 1 цикл снизилась на 54-65,7%.
Осадкообразующая технология, разработанная на основе предлагаемого способа, осуществляется через кустовую насосную станцию (КНС) и позволяет охватить межскважинную зону, то есть зону в большом радиусе между очаговыми нагнетательными скважинами. Способ экономичен и доступен, так как используется бесплатный отход производства, ресурсы которого не ограничены, кроме того, способ реализуется с применением существующей системы заводнения. Квалифицированное использование отходов нефтехимических производств позволяет снизить затраты на водоизоляционные работы в неоднородных коллекторах и способствует охране окружающей среды.
Таким образом, применение заявляемого способа в нефтедобывающей промышленности способствует более эффективному регулированию проницаемости неоднородного пласта, повышению охвата пласта заводнением.
Способ добычи нефти из пласта, включающий вытеснение нефти из пласта к добывающим скважинам циклической закачкой дистиллерной жидкости (ДЖ) и сточной воды (СВ) в очаговые нагнетательные скважины, отличающийся тем, что соотношение объемов оторочек закачиваемых ДЖ и СВ выбирают в пределах 0,1...10:1 в зависимости от обводненности продукции добывающих скважин и приемистости нагнетательных скважин таким образом: соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 5÷10:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 3÷4:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 0,1÷1:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 1,5÷2:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%.
