Способ вытеснения нефти из пласта
Патент 2273663
Авторы
- Жданова Наталья Вениаминовна (RU)
- Мухаметшин Мусавир Мунавирович (RU)
- Онегова Татьяна Сергеевна (RU)
- Хасанов Фоат Фатхлбаянович (RU)
- Шувалов Анатолий Васильевич (RU)
Правообладатели
Классы МПК
Способ вытеснения нефти из пласта
Изобретение относится к биотехнологии, применяемой в нефтяной промышленности, в частности к микробиологическим способам извлечения остаточной нефти из обводнившихся пластов на поздней стадии эксплуатации месторождения. Способ заключается в том, что в нагнетательную скважину закачивают последовательно водный раствор смеси активного ила со стабилизатором, в качестве которого используют крахмал и гидролизный сахар, при соотношении компонентов, мас.%: активный ил 0,1-5,0, крахмал 0,1-1,0, гидролизный сахар 0,5-3,5, вода - остальное. Применение способа в нефтедобывающей промышленности позволяет стабилизировать частицы активного ила в объеме закачиваемого раствора и более глубокого проникновения в пласт, повысить эффективность извлечения нефти из неоднородных коллекторов до 12,8%, уменьшить обводненность добываемой продукции и непроизводительную закачку воды. 2 табл.
Реферат
Изобретение относится к биотехнологии, применяемой в нефтяной промышленности, в частности к микробиологическим способам извлечения остаточной нефти из обводнившихся пластов на поздней стадии эксплуатации месторождения.
Известен способ заводнения нефтяного пласта, включающий закачку в пласт гидрогеля с иммобилизованными в нем клетками морской аэробной микрофлоры и полициклическими хинонами (Пат. РФ №2023872, МКИ Е 21 В 43/22). Недостатком такого способа является использование только аэробных углеводородокисляющих бактерий и дорогостоящего гидрогеля.
Наиболее близким по технической сущности достигаемому результату является способ разработки нефтяного пласта (Пат. РФ №2158360 от 27.10.2000 г. Бюл. №30), в котором в качестве источника микроорганизмов используются активный ил промышленных предприятий и биостимуляторы. Недостатком известного способа является и низкая эффективность вытеснения нефти из пласта, и быстрое оседание дисперсных частиц ила, представляющих собой агломераты микробных клеток, при растворении в закачиваемой воде.
Техническим результатом изобретения является повышение стабильности микроорганизмов активного ила в объеме растворителя (воды) в процессе закачивания, улучшение фильтруемости в пористой среде и, как следствие, повышение нефтеотдачи.
Поставленная задача решается тем, что в способе вытеснения нефти из пласта, заключающийся в последовательной закачке в пласт водного раствора активного ила, биостимулятора, гидролизного сахара, согласно изобретению вначале закачивают водный раствор активного ила в смеси с крахмалом при соотношении 5:1, затем закачивают гидролизный сахар при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Активный ил | 0,1-5,0 |
| Крахмал | 0,1-1,0 |
| Гидролизный сахар | 0,5-3,5 |
| Вода | Остальное |
Активный ил представляет собой концентрат бактерий и других микроорганизмов вместе с органическими и минеральными остатками их разложения в виде порошка с характерным запахом. Получают путем сгущения жидкого активного ила очистных сооружений промышленных производств и сушки на распылительных сушилках по ТУ 2458-001-33782561-2000. Ил содержит спорообразующие формы бактерий, 80-90% органических веществ и 7-12% минеральных элементов. Органическое вещество включает протеин, нуклеиновые кислоты, липиды, витамины, макро- и микроэлементы.
В качестве стабилизатора частиц активного ила в растворе используют полимер растительного происхождения представитель класса полисахаридов - крахмал, состав которого выражается общей формулой (С6Н10O5)n. Кроме того, водный раствор крахмала в составе с АИ используется: для повышения фильтруемости состава в пористой среде, которое позволяет проникать реагенту глубже в пласт, увеличивая охват пласта заводнением, и в качестве дополнительного источника питания для бактерий активного ила и пластовой микрофлоры. Особенно ценным преимуществом использования крахмала является его свойство обуславливать дисперсность фаз в водной среде, содержащей микроорганизмы, поскольку активный ил является многокомпонентной системой органических и неорганических компонентов.
Гидролизный сахар (ГС) рекомендуется добавлять для активизации микрофлоры активного ила и пластовой микрофлоры. ГС образуется при производстве целлюлозы из древесины, основным компонентом являются моносахариды (28-32%), органические кислоты, макро- и микроэлементы (ТУ 2458-001-33782561-2001). ГС имеет удельный вес 1,25 г/см3, рН 5,0, вязкость 70-100 мПа·с.
Указанное соотношение компонентов закачиваемого в пласт состава обеспечивает наибольшую степень извлечения нефти из пласта.
Способ осуществляется с применением серийно выпускающихся агрегатов и автоцистерн и не требует специального обустройства скважин.
Эффективность предлагаемого изобретения была проверена в лабораторных и промысловых условиях.
Пример 1. Эффективность стабилизации частиц активного ила в закачиваемой воде определялась экспериментально по времени оседания частиц в растворителе.
В градуированные цилиндры на 100 мл вносят растворы активного ила и крахмала в определенных соотношениях (см. табл.1). Затем через определенные промежутки времени отмечают объем, занимаемый осевшим составом. В качестве контроля в такие же цилиндры вносят раствор активного ила без стабилизатора (крахмала).
Данные табл.1 показывают, что предлагаемый в качестве стабилизатора дисперсных частиц активного ила в растворе - крахмал является эффективным реагентом (опыт 1-6) по сравнению с контролем (опыт 7-9).
Пример 2. Эффективность способа определялась одновременно и на пластовых моделях пористой среды фильтрацией раствора данного состава и вытесняющим агентом - водой. В качестве пластовых моделей пористой среды использовался дезинтегрированный керновый материал. Фильтрационные опыты проводились по известной методике ОСТ (39-195-86). Данные результатов фильтрации приведены в табл.2.
Результаты фильтрационных опытов на моделях пласта показали следующее: в опытах 1-4 снижение проницаемости находилось в интервале 48,7-83,7%, увеличение нефтеотдачи с 7,5-12,8%, а при фильтрации состава по прототипу снижение проницаемости 27,8% (опыт №5) и прирост нефтеотдачи составил 5,1%.
Данные опыта говорят об эффективности применяемого состава по способу вытеснения нефти из пласта.
Пример 3. Осуществление способа в промысловых условиях. Способ разработки нефтяного пласта и регулирование проницаемости водонефтенасыщенного коллектора основаны на закачивании оторочек композиции биореагентов в нагнетательные скважины. Объем закачивания биореагентов на одну обрабатываемую нагнетательную скважину зависит от конкретных геолого-физических свойств пласта, физико-химических флюидов, насыщающих пласт, стадии разработки месторождения нефти, степени обводненности добываемой продукции и может составлять 20-100 м3.
Промысловые испытания технологии площадного микробиологического воздействия проводились на Волковской площади Волковского месторождения Башкортостана. Фонд эксплуатационных скважин составлял 47, в т.ч. 37 скважин добывающих и 10 нагнетательных. На месторождении основным промышленно-нефтеносным объектом являются известняки турнейского яруса. Пласты-коллекторы сложены как высокопроницаемыми порово-кавернозными, так и низко пористыми и слабопроницаемыми известняками. Пористость составляет 0,12 д.ед., проницаемость - 0,020 мкм2. Вязкость нефти в пластовых условиях 7,03 мПа·с, плотность 843 кг/м3, пластовая температура 26°С. Обводненность добываемой продукции - 86,2%, средняя приемистость нагнетательных скважин - 76 м3/сут.
Нагнетание растворов биореагентов проводилось агрегатом ЦА-320 60 м3 водного раствора смеси активного ила (3,0 т), крахмала (1,0 т) и затем гидролизного сахара (2,5 т) и продавливанием буферной жидкостью (пресная вода) в количестве 10-15 м3. Затем переходили на обычный режим работы. Отбор жидкости проводят через добывающие скважины.
Через 2 месяца после закачки растворов биорегентов в нагнетательные скважины наблюдалось снижение обводненности продукции добывающих скважин с 86 до 80% и более, удельная технологическая эффективность на одну обработку составила 1,5-2,0 тыс.т, на 1 т закачиваемых биореагентов до 600 т дополнительной нефти.
Как показали опытно-промысловые испытания, применение данного способа наиболее эффективно на нефтяных пластах, находящихся в поздней стадии разработки, где необходимы выравнивание профилей приемистости нагнетательных скважин, изоляция водопромытых зон, ограничение водопритока.
Технология применения способа проста и заключается в закачке в нагнетательную скважину и продавливании состава из ствола скважины в пласт водой.
Таким образом, полученные данные показывают, что заявляемый способ разработки нефтяного пласта проявляет высокую эффективность. Применение способа в нефтедобывающей промышленности позволяет:
- стабилизировать частицы активного ила в объеме закачиваемого раствора и более глубокое проникновение в пласт;
- повышает эффективность извлечения нефти из неоднородных коллекторов до 12,8%;
- уменьшает обводненность добываемой продукции и непроизводительную закачку воды.
Способ технологически прост и не требует дорогостоящего оборудования.
| Таблица 1Влияние крахмала на динамику оседаемости активного ила | ||||||||
| № опыта | Содержание компонентов, мас.% | Объем осевшего состава в зависимости от времени отстаивания, мл | ||||||
| активный ил | крахмал | вода | 0 мин | 30 мин | 60 мин | 120 мин | 240 мин | |
| 1 | 0,005 | 0,1 | 99,89 | 100 | 98,0 | 97,0 | 92,0 | 89,0 |
| 2 | 0,1 | 0,1 | 99,80 | 100 | 98,7 | 96,8 | 91,8 | 87,5 |
| 3 | 0,5 | 0,5 | 99,00 | 100 | 98,8 | 96,8 | 90,7 | 87,0 |
| 4 | 1,0 | 1,0 | 98,00 | 100 | 98,3 | 96,1 | 89,5 | 86,7 |
| 5 | 3,0 | 1,0 | 96,00 | 100 | 98,1 | 96,3 | 89,0 | 84,8 |
| 6 | 5,0 | 1,0 | 94,00 | 100 | 97,5 | 96,0 | 89,0 | 80,1 |
| 7 | 0,1 | - | 99,90 | 100 | 70 | 20,0 | 0,5 | 0,5 |
| 8 | 1,0 | - | 99,00 | 100 | 63 | 13,0 | 0,7 | 0,7 |
| 9 | 5,0 | - | 95,00 | 100 | 50 | 9,3 | 1,0 | 1,0 |
| Таблица 2Результаты фильтрации | |||||||
| № опыта | Порядок закачивания растворов реагентов | Концентрация реагентов, % | Объемызакачиваемых растворов состава п..о | Снижение проницаемости, % | Прирост нефтеотдачи, % | ||
| активный ил | крахмал | гидролизный сахар | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | Закачиваемая вода (минерализованная р-1,1г/см3) | ||||||
| Оторочка пресной воды | 0,01 | ||||||
| Композиция водных растворов активного ила с крахмалом | 0,1 | 0,1 | 0,2 | ||||
| Раствор гидролизного сахара | 0,5 | 0,1 | |||||
| Оторочка пресной воды | 0,01 | ||||||
| Закачиваемая вода | 3,5 | 48,7 | 7,5 | ||||
| 2 | Закачиваемая вода | ||||||
| Оторочка пресной воды | 0,01 | ||||||
| Композиция водных растворов активного ила с крахмалом | 1.0 | 0,5 | 0,2 | ||||
| Раствор гидролизного сахара | 1,5 | 0,1 | |||||
| Оторочка пресной воды | 0,01 | ||||||
| Закачиваемая вода | 3,7 | 59,3 | 8,1 | ||||
| 3 | Закачиваемая вода | ||||||
| Оторочка пресной воды | 0,01 | ||||||
| Композиция водных растворов активного ила с крахмалом | 3,0 | 1,0 | 0,2 | ||||
| Раствор гидролизного сахара | 2,5 | 0,1 | |||||
| Оторочка пресной воды | 0,01 | ||||||
| Закачиваемая вода | 72,1 | 9,7 | |||||
| 4 | Закачиваемая вода | ||||||
| Оторочка пресной воды | 0,01 | ||||||
| Композиция водных растворов активного ила с крахмалом | 5,0 | 1,0 | 0,2 | ||||
| Раствор гидролизного сахара | 3,5 | ||||||
| Оторочка пресной воды | 0,01 | ||||||
| Закачиваемая вода | 83,7 | 12,8 | |||||
| 5 | Закачиваемая вода (прототип) | ||||||
| Оторочка пресной воды (прототип) | 0,01 | ||||||
| Раствор активного ила (прототип) | 5,0 | - | 0,2 | ||||
| Раствор гидролизного сахара (прототип) | 3,5 | 0,1 | |||||
| Оторочка пресной воды (прототип) | 0,01 | ||||||
| Закачиваемая вода (прототип) | 27,8 | 5,1 |
Способ вытеснения нефти из пласта, заключающийся в последовательной закачке в пласт водного раствора активного ила, биостимулятора, отличающийся тем, что водный раствор активного ила закачивают в смеси с крахмалом перед закачкой биостимулятора - гидролизного сахара, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Активный ил | 0,1-5,0 |
| Крахмал | 0,1-1,0 |
| Гидролизный сахар | 0,5-3,5 |
| Вода | Остальное |