Способ разработки нефтяных месторождений с химически восстанавливающей пластовой средой

Способ разработки нефтяных месторождений с химически восстанавливающей пластовой средой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтяной пром-сти и применяется при разработке нефтяных месторождений с химически восстанавливающей пластовой средой. Цель - повышение эффективности процесса путем улучшения фильтрационных и водоизолирующих свойств раствора за счет образования сшитого полимера в пористой среде ппаста Для этого в пласт закачивают водный раствор 0,01-1 0%-ного полиакриламида и сшивателя, в качестве которого используют водный раствор 0.005-0 05%-нь1х хроматов или бихроматов одновалентного катиона с рН 1,0-4,0 Состав имеет высокие фильтрационные и водопзолируюидие свойстьа Для сохранения эффекшвности способ на местиоожденийх с большим содержанием хи мического приходного восстанов./пеля прррд закачкой раствора по.пгэкпипмида со -лиива елем закачивают поцныи рас шор окислителя (0 05%-ный воднь и раство бихромата натрия) ПОСЛРДНИЙ нейтралгз/ет ИЗ ЫТОЧЬОР количество пла:ти сго восстановителя о еопсчиьая бпагопр11ягные vc/io- ви 1 для образования сшито о ПОЛИЭКрУ 1ЭМИДЗ 2 3 П 1 таб; С/ с

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 21 В 43/22, 33/138

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .,,1 ..г,. .

1 .,-.4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4686208/03 (22) 03.05.89 (46) 15.02.91. Бюл, ¹ 6 (71) Государственный институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности "Гипровостокнефть" (72) В.П.Городнов, А.Ю,Рыскин, О.С.Герштанский, И.Г,Кощеев и А.С.Высочинский (53) 622.276(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹985255,,кл. Е 21 В 33/138, 1980, (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ Н Е ФТ Я Н ЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ХИМИЧЕСКИ ВОССТАНАВЛИВАЮЩЕЙ ПЛАСТОВОЙ CPE

ДОЙ (57) Изобретение относится к нефтяной пром-сти и применяется при разработке нефтяных месторождений с химически восстанавливающей пластовой средой. Цель— повышение эффективности процесса путем

Изобретение относится к нефтяной промышленности и применется при разработке нефтяных месторождений с химически восстанавливающей пластовой средой (содержание сероводорода и двухвалентного железа в пластовой воде, сульфида железа в породе пласта и т.п. восстановителей).

Цель изобретения — повышение эффективности процесса путем улучшения фильтрационных и водоиэолирующих свойств, раствора за счет образования сшитого полимера в пористой среде пласта.

8 пласт закачиваюг водный раствор

0,01-1 0% полиакриламида и 0,005 — 0,05% хромата или бихромата одновалентного катиона с рН 1,0-4,0.

„„5 ) „„1627678 А1 улучшения фильтрационных и водоизолирующих свойств раствора за счет образования сшитого полимера в пористой среде пласта.

Для этого в пласт закачивают водный раствор 0,01-1,0%-ного полиакриламида и сшивателя, в качестве которого используют водный раствор 0,005 — 0,05%-нь|х хроматов или бихроматов одновалентного катиона с рН 1,0 — 4,0. Состав имеет высокие фильтрационные и водоизолирук щие свойства. Для

0-.хранения эффективности способ на местооождениях с большим содержанием хи,лическпго при .одного восстановителя перед закачкой раствора полI,ýêïè1амида со сшивателем закачивают водный раствор окислителя (0.05%-ный впднь и раствор бихромата натрия). Последний нейтрал зует избыточное количество пластodc(0 восстановителя, о:еспсчиьая благоприя гные услоBи ДJIЯ об,эаэованиQ сшито "о полиакри. амида. 2 з.п. ф-ль1, 1 табл.

До закачки в пласт водного раствора смеси полиакриламида и хромсоq ржащего соединения в активной форме (калийхромовые квасцы в воде диссоциируют с сбразованием трехвалентного катиона хрома) по способу-прототипу, в водном раствгре образуются микрогелевые частички полимера, сшитого катионом, хрома. Эти частички по своим размерам значительно превосходят размер пор, и при закачке раствора полимера и калийхромовых квасцов фильтрация его в пласт быстро затухает, в результате чего пласт прорабатывается сшитым полимером неглубоко. Это существенно снижает эффективность закачки раствора полимера, поскольку вода, зака,иваемая е

1627678 пласт за раствором, быстро обходит небольшую часть закупоренной призабойной зоны пласта, за счет низких водоизолирующих свойств полимерного раствора, По данному способу до закачки в пласт раствора полимера с бихроматом при рН

1 — 4 полимер в водном растворе не сшивается, поскольку хром находится в окисленной недиссоциированной форме, и раствор фильтруется в пласт легко. Но по мере движения по пласту кислота, находящаяся в закачиваемом растворе полиакриламида с бихроматом реагирует с породой, в частности, с сульфидом железа с выделением сероводорода, который реагирует, например, с бихроматом калия в кислой среде, образуя катион хрома по реакции

Р

СггQ) +ЗНгS+8Н 2Сгэ +33+7НгО(1)

Катион хрома далее реагирует с карбоксильной группой полизкриламида, образуя сшитый полимер, в отличие от способа-прототипа, в пористой среде. Поскольку сшивка полиакриламида катионом хрома проходит в обьеме поры, то образуется микрогелевая частичка сшитого полимера по размерам меньшей или соразмерной с размером пор пласта, В результате сшитый полимер легче, чем по способу-прототипу, движется по пористой среде вглубь пласта (лучше фильтрационные свойства его), обеспечивая тем самым глубокую его проработку по высокопроницаемой части.

Вода, эакачиваемая за оторочкой водного раствора полиакриламида и бихромата по данному способу, подключает в разработку слабодренируемые нефтенасыщенные пропластки на значительных расстояниях от нагнетания. B результате охват пласта заводнением, а следовательно, и его эффективность повышаются.

Способ применим на нефтяных месторождениях, имеющих пластовую химически восстанавливающую среду (сероводород в пластовой и закачиваемой воде и нефти, сульфид железа в породе пласта, двухвалентное железо в пластовой и закачиваемой воде). Содержание восстановителя в пластовых условиях весьма разнообразное, поэтому, в случае большого его содержания (выше расчетного по реакциям (1) и

{:г (Я + 6Fe + + 14H+ ЯСгз + 8Fe + TH20). перед водным раствором полиакриламида и хроматами закачивают водный раствор окислителя — хроматов, которые "нейтрализуют" избыточное количество пластового восстановителя, обеспечивая, тем самым, благоприятные условия для образования сшитого полиакриламида.

Следующий пример иллюстрирует фильтрационные и водоиэолирующие свойства водного раствора сшитого полиакриламида по данному способу и по

5 способу-прототипу и аналогу (раствора полимера).

Готовят на воде с содержанием солей

1,27 0,01 — 0,5 -ные водные растворы полиакриламида (ПАА) мол. мас, 16 млн и сте10 пенью гидролиза 19 моль и используют их по способу-аналогу, Затем в эти растворы по способу-прототипу вводят требуемое количество 17,-ного водного раствора калийхромовых квасцов (КХК), а по данному спо15 сабу 10 -ную соляную кислоту до рН 1 — 4, а после этого требуемое количество (0,0050,5 ) бихромата калия (БХК), либо бихромата натрия (БХН), либо хромата калия (ХК).

В качестве химически восстанавливаю20 щей пластовой среды берут породу с восста"новителем: песок в смеси с 3 пирита-сульфида железа (FeS), песок с 10 полимикта, содержащего природный пирит и сульфид натрия, и один полимикт, содер25 жащий большое количество указанных восстановителей.

Приготовленные полимерные растворы испытывают на фильтрационную и водоизолирующую способность по следующей ме30 тодике.

Модель пласта (керн) длиной 9 и диаметром 2.5 см с промежуточной точкой отбора давления на расстоянии 4,5 см от входа в модель, представленную насыпной одной

35 из вышеуказанных пород проницаемостью

3,9 — 30,3 мкм, насыщают под вакуумом вог дой с содержанием солей 1,27 . затем датчиком постоянного расхода эакачивают нефть вязкостью 8,8 МПа с до создания не40 подвижной связанной воды, и затем прокачиваат со скоростью 7,18 м/сут воду с содержанием солей 1,277 до неснижаемой остаточной нефтенасыщенности в керне (25-30 ). Модель готова к исследованию.

45 Через керн с остаточной нефтенасыщенностью прокачивают с той же скоростью два объема пор керна испытываемого полимерного раствора, фиксируя в конце закачки давление на входе и в промежуточной

50 точке модели, дают выдержку 16 ч и затем закачивают 4 объема пор керна воды с содержанием солей 1,27 . По манометрам определяют давление на входе и в промежуточной точке, рассчитывают по55 движность состава 4, воды до закачки соI става 1е и после закачки состава i4, а по подвижности рассчитывают фактор R и остаточный фактор сопротивления Rpg на вхо1627678 де и в промежуточной точке по формулам

А, — ост = —.

По величине R и Кос в промежуточной точке судят о водоизолирующих свойствах растворов сшитого полимера, а по отношению R или Roc на входе к R или Roc вх вх пр пр в промежуточной точке судят с фильтрационных свойствах их, При этом, чем выше отношение R "/R"P или Roci "/Roc пР, тем хуже фильтрационные свойства растворов, и чем выше R" и Roc "Р в пРомежУточной точке, тем лучше водоизолирующие свойства их.

Результаты исследования свойств полимерных водных растворов по данному способу, способу-прототипу и способу-аналогу приведены в таблице, Из таблицы видно, что фильтрационные свойства полимерного состава по данному способу значительно лучше, чем по способупрототипу (сравните опыт 2R "/Ro = 0,9 с опытом (1), где R /R = 28,5-220 по способу-прототипу), что o6еспечивает глубокую закачку сшитого полимера в плзст по данному способу, а следовательно, и прадо<л>ки л.ную эффективность его г:о сравнению

< о < пособом-прототипом. Кроме этол о. водсизолирующие свойства сш,то<о —,-.лим.ра, образовавшегося в пористой среде по данному способу, значи .льно (в > -36 раз) выше, чем по способу-прот< типу, -,ра ни<, R и Roc7 В ПРОМЕжУтОЧНОй тО-II;Q ОПЫ а 2:. 1) Ло сравнению со способом-анаг Io данный с особ показывает зн,тельно лучшие водоизолирующие свойс- ва . о всем диапазоне исследованных к<,нцен<р ции полиакриламида (0,0, — 0,5;(,), с .. ив;:iPI . гюбого типа (0,005-0,05",,. БХК, БХН; XK) при рН 1 — 4 (сравните Rocl опьпов 2 и 4 с 3, 5 с 6. 7 с 8, 9 с 10).

Необходимо огметить, что в опытах на по-имикте — породе с большим содер>.;анием химического с эсстановитечя — эффективность как данного спэсоба, 1ак и способа-аналога одинаковы (сравни<е опыт 1 10). И только «осле закачки S об.емос пор 0,05";ь-ного водно о раствор<э окислителя kiXH в кэчестве реагента "нейтрализующего" иэбыточнь,й восстановите;<ь в породе,дэннь<й способ значительно превосходиг способ-аналог по водои олирующим свойствам (сравните опыт 9 с 10).

10 5

25 ,

Г . с 1(45

Таким образом, исходя из полученных результатов, данный способ разработки путем закачки в пласт водного раствора 0,01-0,5 (,-ного полиакриламида и

0,005-0,05 (,-ного хромата и бихромата одновалентного катиона с рН 1 — 4 значительно эффективнее известных способов разработки за счет лучших фильтрационных и водоизолирующих свойств. С целью сохранения эффективности предлагаемого способа на месторождениях с большим содержанием химического природного восстановителя, перед закачкой раствора полимера со сшивателем эакачивают водный раствор окислителя — хроматы.

В промысловых условиях способ разработки реализуется путем закачки в пласт раствора полиакричамида с сшивателем в объеме, обеспечивающем снижение приемистости скважин на 20 — 50%, после чего закачивают воду, Способ может быть использован для изоляции притока воды в нефтедобывающую скважину путем закачки в нее 2-10 м з на метр толщины пласта водного раствора полимера с сшивателем при рН -4 выдержк, в те:<ени< 1ь 24 ч без пу ска ее в работу, после чего ькваь.ину пускают в э< сплуатац ю

О рмула изобоетенич

1. I ..пособ разработки нефтяных в .сторож с; ий с ими <ески восстанаэлива,эщей

fll;P.,;ò0âîI", г,с<еаой путем. закачки I" „„.

< атио:<» в качестве сшивателя и 0,01-0,50 по<-иак риnа < <дa, при этом ph среды составляет 1 0 — 4,0.

Z. Спгсоб по и. 1, отличающийся тем, что, с ць< ою сохранения эффективности способа в пластах с высокой активнос ью восстанавливающей среды, перед вака <кой водного раствора полиакриламида и с.ыи .атал < с рН среды 1,0-1,0 закачива от водный раст вор окислителя.

3. Способ по п. 2 отличающийся

reM, что в пласт в качестве окислителя закачивакт 0,05%-ный водный раствор бихромата натрия, 1627678

Фильтрационнме II еодоизолирующие своюстав полимерных растворов по данному способу,союсобу-прототипу и аналогу

П р и и е ч в н и e . В on ите перед раствором лолимерв с сшиавтелем ваквчиавлось 8 обьемов пор керна 0,0бф аоаного раствора 6ХН, Составитель И.!1опакова

Техред М.Моргентал Корректор М,Демчик

Редактор М.Товтин

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 322 Тираж 369 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/5