Способ добычи нефти
Иллюстрации
Реферат
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
И
РЕСПУБЛИК (51) 5 Е 21 В 43/22
ОПИСАНИЕ H306PETEHHR н ae TOPCNOMV СВИДВТВГВСТВУ
1 ОСУААРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM
ПРИ ГКНТ ССОР (i ) 464 046 1/03 (22) 23.01.89 (46) 30. 04. 91. Бюл. У 16 (71) Государственный институт по про- ектированию и исследовательским работам в нефтяной промь;шленности "Гипровостокнефть (72) В.П.Городнов, А.Ю.Рыскин и И.Г,Кощеев (53) 622.274 (088,8) (56) Патен США 11 3762476, кл . 166-294, опублик. 1973. (54) СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для разработки нефтяных место- рождений. Цель — повышение эффективИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяных месторождений нефти, и может быть использовано для увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти °
Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет улучшения фильтрационных свойств водного раствора полимера.
Способ осуществляют путем закачки в пласт состава, который готовят следующим образом.
Состав приготавливают путем введения кислоты, например соляной, в водный раствор полимера до рН 0,5„.SUÄÄ 1645472 A 1 ности процесса за счет улучшения фильтрационных свойств водного раствора полимера. Для этого перед введением соли поливалентного катиона в водный раствор водорастворимого анионного полимера рН водного раствора полимера доводят до 0,5-2,5 путем добавления кислоты. Водный раствор водорастворимого полимера и соли поливалентного катиона берут при следующем соотношении компонентов, мас.7: водорастворимый анионный полимер 0,01-5, соль поливалентного катиона 0,003-0,2; вода остальное °
Состав готовят путем растворения полимера в воде ° Использование данного способа увеличивает коэффициент охвата залежи эаводнением. 1 табл .
2,5, а затем 1-57-ного водного раствора соли поливалентного катиона.
В качестве анионного полимера используют гидролизованный полиакриламид или карбоксиметилцеллюпозу, а в качестве кислоты — неорганические, например соляную, серную или другие кислоты, и органические кислоты, растворимые в воде, например уксусную, муравьиную или продукты, содержащие их, например оксидат, В отличие от прототипа предлагаемый способ добычи нефти позволяет составу легко фильтроваться в пласт, так как закачиваемый раствор анионного полимера, содержащего карбо16454 72 ксильные группы и соли поливалентного катиона прн рН 0,5-2,5 — гомогенный однородный малонязкий состав.
Это объясняется тем, что при рН менее 2,5 сшивка анионного пдлимера катионом поливалентного металла происходит, поскольку молекулы анионного полиМера находятся в неионизонанном состоянии и размер молекул его значительно меньше размера пор (плас та .
Состав долго хранится не изменяя вязкости и не сшиваясь, И только после закачки его в пласт за счет повышения рН раствора выше 2,5 при взаимодействии кислоты, входящей в раствор с щелочными компонентами породы, например карбонатным цементом, начнется сшивка полимера поливалентным катионом ° Эта сшивка полимера проходит в поре и образующийся сшитый полимер по размеру не превосходит размер этой поры. Такие частички сшитого полимера могут двигаться вглубь пласта, прорабатывая (изолируя) высокопроницаемую часть его на значительные расстояния, обойти которые закачиваемой водой по низкопроницаемой части пласта сложно. Благодаря этому эффектинность разработки месторождения методом заводнения существенно повышается.
Таким образом, закачка в пласт предлагаемого состава — водного раствора полимера соли поливалентного металла с рН 0 5 — 2,5 существенно улучшает эффективность его по сравнению с известным составом.
Способ осуществляют следующим образом.
Состав-прототип готовят путем растворения полимера в воде до его содержания 0,005-5,0 мас.X и последующего введения в этот раствор
5Х-ного водного раствора соли поливалентного катиона при механическом перемешивании.
Предлагаемый состав готовят также как и состав-прототип, но перед введением 1-5Х-ного водного раствора соли поливалентного катиона в раствор полимера, последний подкисляют до рН 0,5-3,0 соляной кислотой.
В качестве анионного полимера используют полиакриламид (ПАА) молекулярной массы (ММ) 5 10 и степенью гидролиза 30 моль.Х (П-1), ПАА ММ
10 10 и степенью гидролиза
55 осТ Кн/(Ин ocr К и/фн
° и и R„
° Ф
Кнх/ 4в "Р Кйр /PS
По величине R характеризуют фильтрационные свойства закачиваемых водных растнорон смеси полимера и соли поливалентного катиона, При этом, если R е„большой, à R дг небольшой, оет фет то плохие фильтрационные свойства раствора, а именно сшитый полимер
15 мол,Х (П-2), ПАА ИМ 15 ° 10 и и степенью гидролиза 15 мол.Х (П-3) и карбоксиметилцеллюлозу (КИЦ), В качестве соли поливалентного катиона использовали сульфат алюминия (СА) и хромкалиеные квасцы (ХКК).
>
Свойства и эффективность приготовленных составов оценивают по следующей методике. Однородную насыпную модель пласта длиной 9 и диаметром
2,5 см, представленную смесью песка и ЗХ-ного карбоната и имеющую проницаемость 0,23-21,0 мкм, насьпцают водой, затем нефть вязкостью
9,3 MIIa,c при 25 С, после чего прокачинают воду до остаточной нефтенасьпценности керна. При этом опре2р деляют коэффициент вытеснения нефти по воде (P5) и подвижность воды при остаточной нефтенасьпценности (К //11В), где К 8 — проницаемость керна по воде при остаточной нефтенасьпценности1
25 (Ц В- вязкость воды.
1.
После этого закачивается н модель пласта четыре объема пор ее испытываемого состава водного раствора смеси полимера и соли поливалентного катиона, дают выдержку в течение 2 ч до нейтрализации кислоты в керне и образования сшитых полимерных структур, после чего с той же скоростью (2,7 м/сут) закачивают воду, После прокачки четырех объемов пор воды . фиксируют давление на входе и на расстоянии 4,8 см от входа в модель, определяют коэффициент вытеснения неф40 ти после прокачки реагента и воды (gp). По полученным данным рассчитали прирост коэффициента вытеснения нефти 1 — б, подвижность воды после прокачки реагента на входе в
45 модель и в промежуточной точке отбо> 1 ра давления на керне (Ке„//4 и Кп /106) и затем остаточный фактор сопротивления на входе и в промежуточной точке соответственно
16454
0,003-0.,200
Остальное ного катиона
Вода пд . и заходит в пористую среду пласта, если же оба остаточных фактора сопротивления сопоставимы, одного порядка, то фильтрационные свойства
5 хорошие, т. е. сшитый полимер фильтруется в пористую среду и движется по ней.
Результаты опытов приведень в таблице, из которой видно, что оста точный фактор сопротивления состава в промежуточной точке модели, характеризующий фильтрационные свойства сшитого полимера н пористой среоет де, значительно вьппе R „р составапрототипа (опыты 1 с 8,2 с 9,4 с
10,5 с 11,6 с 12,7 с 13) и он сопоставим no ell HHe o R предлагаеост ех мого состава, тогда как для составонпрототипов в 3-10000 раз меньше R
Вх (см. вышеуказанные oIIb ты) . При этом в предлагаемых составах нижний концентрационный предел анионного полиера составляет 0,01, а соли полиналентного металла — 0,0037, так как состав с меньшим содержанием этих . компонентов не проявляет фильтрационных свойств, т е. R „и R пг = 1
ocr ocr (сравним составы 2 и 3) . Верхний предел содержания этих компонентов ь ЗО предлагаемых состанах иэ-за экономической целесообразности применяется для полимера 5, ОХ, а для соли поливалентного катиона 0,27 (см. состав 6) .
Верхний предел рН предлагаемых составов равен 2,5, так как выше этой величины рН фильтрационные свойстна составов резко ухудшаются (сравним состав 5 с составом 11), à 4п нижний предел рН состава ограничен
0,5 вследствие экономической целесообразности.
Как нидно из результатов опытов предлагаемый способ благодаря луч- 45 шим фильтрационным свойствам н пористой среде показывает более высокий прирост коэффициента вытеснения нефти (gg), чем прототип (ср. опыт 6 с 12 и 7 с 13). 50
Таким образом, предлагаемый способ используется для интенсификации добычи нефти и регулирования разработки месторождений путем закачки н плacты, czoieHHbtx nopopoA pa3- 55 личной природы (песчаники, полимикты, карбонаты, доломиты и др.). При
72 6 этом повьш,ение рН состава и образонание сшитого полимера происходит как за счет нейтрализации кислоты н составе щелочной компоне нт ной llo роды, так и за счет разбавления гocтава пластовыми жидкос тямн до рН 3 и выше, Технология приготовления состава в промысловых условиях проста, Готовят водный раствор 0,01-5,07.-ного полимера, добавляют в этот раствор, например, соляную кислоту до рН 0,52,5, а затем при перемешивании 1
5Х-ный раствор соли поливалентного катиона до концентрации ее в растворе 0,003-0,27. Приготовленный состав хранится долго не сшинаяс ь (н отличие от состава-прототипа) и ! его используют путем закачки в пласz добывающей или нагнетательной скважины от одного до сотен и тысяч метров кубических на 1 м перфорации или толщины пласта в один прием или циклически (несколько оторочек) попеременно с водой, Использование предлагаемого способа в добыче нефти позволит увеличить коэффициент охвата залежи заноднением, что приведет к увеличению добычи нефти (с одновременным уменьшением добычи воды). формула изобретения
Способ добычи нефти путем закачки в пласт водного раствора нодорастворимого анионного полимера и соли поливалентного катиона, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения зффективнос ти процесса за счет улучшения фильтрационных свойств водного раствора полимера, перед введением соли поливалентного катиона в водный раствор воцорастворимого анионного полимера рЕЕ водного раствора полимера доводят до 0,5-2,5 путем добавления кислоты, а водный раствор водорастворимого анионного полимера и соли поливалентного катиона берут при следующем соотношении компонентов, мас.Х:
Водорастворимый анионный полимер 0,01-5,00
Соль поливалент16454 72
Фнльтрацмонные свойства вопнык растворов смеси полимера н соли полнвалентного кетнона предлагаемого состава н состава-прототипа
R4 вт аЕ, х рН состава
Содерванне химреагентов в водном растворе, мас.Х амфр полнК керна, мкм
Соль по; лнвалентОпыт, р
Состав ного каткова мера
Соли по- Вода лнвалентПол нмер ного катнона
98,982 1, 2 3582
0,018
2863 11,8 !
1,0
П-l
19 ° О
Предлагаемый
XKK
It н !! !!
XKK
С ос тавител ь И. Лопакова
Редактор Ю.Середа Техред M,Äèäüm
Корректор А.Обручар
Заказ 1330 Тирам 371 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Умгород, ул. Гагарина, 101
3
5 !!
7 !!
8 Прототнп
1!
13
0 ° 37
0,23
10,2
11,0
14,9
9,.4 7
21,0
0,32
10,8
I0,5
12,О
5,1
П-2
П-3
КЩ
П-3
П-l
П-2
П-3
I0III
П-Э н м
l!
tt ! °
0,01
О, 005
0,5
0,3
5 ° О
0,2
1,0
0,01
0,5
0,3
5,0
0,2
0,003
0,003
0,036
0,018
0,2
0,0048
0,018
0,003
О,ОЭ6
0,018
0,2
О ° 0048
99,987
99,992
99,464
99,682
94,80
99,7952
98,982
99>987
99>464
99,682
94,80
99,7952
l,2
1,2
0,5
2,5
1,5
2,5
3i0
3,0
3,0
3i0
Э,О
3 5
I 7
1,0
584
2536
2I,9
7321
3,0
1032
3168
1007
31,6
1,7 Э,52
1,0 2>94
812 10,6
l 325 10, 5
120 15, 2
6,1 6 5
0,6 6,16
0,95 3,1
1 5,6
0,8 1,6
9,6 8,7
1,7 $,3