Состав для регулирования разработки неоднородной нефтяной залежи

Состав для регулирования разработки неоднородной нефтяной залежи

Реферат

Состав относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования разработки и проницаемости неоднородных пластов.

Известны составы для регулирования разработки пластов, основанные на использовании силикатно-щелочных реагентов, водорастворимых полимеров, полимер-дисперсных систем и т.д. (Е.Н.Сафонов, Р.Х.Алмаев. Методы извлечения остаточной нефти на месторождениях Башкортостана. - Уфа: РИЦ АНК «Башнефть», 1997, 247 с.; А.Т.Горбунов, Л.Н.Бученков. Щелочное заводнение. - М.: Недра, 1989, 167 с.)

Недостатком известных технических решений является недостаточная технологическая и экономическая эффективность.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому составу является состав для регулирования проницаемости пласта и изоляции водопритоков (патент РФ №2097539, МПК Е 21 В 43/22), содержащий жидкое стекло и отработанный каустик мокрых процессов газоочистки. Недостатком его является малая эффективность при применении в условиях высокопроницаемых коллекторов, связанная с подвижностью образующихся в пласте осадков и гелей.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности применения состава за счет усиления способности состава снижать проницаемость водопромытых интервалов пористых сред.

Указанная задача решается заявляемым составом для регулирования разработки неоднородной нефтяной залежи, содержащим жидкое стекло, щелочной компонент и воду. Согласно изобретению в качестве щелочного компонента состав содержит гидроксид натрия и дополнительно полимер «Пластигель» при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жидкое стекло	0,5-5,0
гидроксид натрия	0,1-2,0
полимер «Пластигель»	0,05-0,2
вода	остальное

Для приготовления состава используют техническое жидкое стекло (ГОСТ 13078-81), гидроксид натрия (ГОСТ 2263-79) и полимер «Пластигель» по ТУ 6-01-0274010931-01. «Пластигель» представляет собой полимер с молекулярной массой 6-8·10⁵ у.е., удельная масса 0,8-1,0 г/см³, в воде набухает, образуя гель. Полностью растворяется в полярных органических растворителях. Слабо подвергается деструктивным процессам - как механической, так и окислительной деструкциям. Гелеобразующий полимер «Пластигель» предназначен для применения в нефтедобывающей и парфюмерной промышленности. Полимер «Пластигель» относится к малотоксичным соединениям (4 класс опасности). В качестве растворителя - воды может быть использована пресная вода из поверхностных пресных источников или артезианских скважин.

Состав готовят путем смешения жидкого стекла, гидроксида натрия, пластигеля и пресной воды. Эффективность достигается следующим способом. Взаимодействие силиката натрия, гидроксида натрия и пластигеля с минерализованной пластовой водой приводит к формированию щелочно-полимерных комплексов и образованию в пласте гелей и гелеобразных осадков, снижающих проницаемость обводненных высокопроницаемых зон и пропластков. Совместное осаждение силикатов, гидроксидов и полимера приводит к образованию более плотных и объемных гелей, чем гелей из состава-прототипа. Применение заявляемого состава будет способствовать выравниванию фронта заводнения, вытеснению остаточной нефти, снижению обводненности продукции, уменьшению непроизводительной закачки воды и вовлечению в разработку плохо дренированных участков пласта.

Состав для регулирования разработки неоднородной нефтяной залежи может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений с неоднородными пластами.

Эффективность заявляемого состава определяют экспериментально по ниже описанным методикам. Результаты исследований приведены в таблицах 1 и 2.

Первоначально исследовали гель и осадкообразование при смешении состава с минерализованной водой. В опытах использовали минерализованную воду с плотностью 1,12 г/см³, техническое жидкое стекло плотностью 1,32 г/см³, гидроксид натрия плотностью 1,4 г/см³, порошкообразный полимер «Пластигель».

В мерных пробирках в различных объемных соотношениях смешивали состав, приготовленный на пресной воде, и минерализованную воду, что моделировало процесс их смешения в пласте. Объем образующегося осадка измеряли визуально. Осадки и гели выдерживали до прекращения изменения объема. Процесс «старения» осадков, в основном, завершался на 5-6 сутки при 20°С.

Осадко- и гелеобразующее действие состава определяли по отношению объема «состаренного» осадка (Voc) к общему объему смешанных составов и осадителя (Vоб):

где α - объемная доля «состаренного» осадка от общего объема, в %.

Результаты приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1
Влияние полимера «Пластигель» на осадкообразование из щелочных растворов*
Концентрация щелочного компонента, %	Концентрация полимера «Пластигель»	Вода	Объем осадка, %
жидкое стекло	гидроксид натрия
0,5	-	-	остальное (99,5)	18
0,5	0,1	-	остальное (99,4)	18
0,5	0,5	0,05	остальное (98,95)	37
2,0	0,5	0,05	остальное (97,45)	50
2,0	-	0,05	остальное (97,95)	39
2,0	-	-	остальное (98,00)	23
2,0	1,0	-	остальное (97,00)	26
2,0	1,0	0,1	остальное (96,90)	68
5,0	-	-	остальное (95,00)	39
5,0	2,0	0,2	остальное (92,8)	80
5,0	-	0,2	остальное (93,00)	75
-	2,0	-	остальное (98,00)	8
-	2,0	0,2	остальное (97,8)	17
* смешение состава с минерализованной водой в соотношении 1:1

Полученные данные показывают, что при смешении состава с минерализованной водой происходит образование значительных объемов гелей и гелеобразных осадков, что указывает на способность состава эффективно снижать проницаемость водопроводящих каналов пласта. По мере роста концентрации полимера «Пластигель» в растворе объем и плотность осадков увеличивается.

Фильтрационные опыты по определению способности заявляемого состава регулировать (снижать) проницаемость водопроводящих каналов пласта проводились на водонасыщенных моделях пласта Арланского месторождения. Подготовка модели включала набивку корпуса модели дезинтегрированным песчаником и насыщение минерализованной водой. В ходе фильтрационных опытов через керны фильтровали минерализованную воду до стабилизации перепада давления (Δр), затем подавали оторочку пресной воды, оторочку состава, оторочку пресной воды и минерализованную воду до стабилизации Δp. Действие состава оценивали по изменению фильтрационного сопротивления модели R_сопр пласта

где R_сопр - остаточное фильтрационное сопротивление;

K₁ и К₂ - проницаемость модели пористой среды до и после воздействия предлагаемым составом.

Характеристика моделей пласта и результаты опытов приведены в табл.2.

Данные фильтрационных опытов показывают, что заявляемый состав способен в значительно большей степени снизить проницаемость пористой среды, чем в прототипе. Фактор фильтрационного сопротивления при использовании заявляемого состава в 4,6-6,9 раза выше, чем у прототипа.

Существенно меньшая эффективность прототипа по сравнению с заявляемым составом объясняется неустойчивостью гелей и осадков. При применении известного состава в ходе фильтрации воды наблюдается вынос частиц гелей и осадков из пористой среды. В случае заявляемого состава на выходе из модели практически не наблюдается прорыва гелеобразующего раствора.

Таким образом, полученные данные показывают возможность эффективного применения состава для регулирования проницаемости обводненного пласта на месторождениях с неоднородными коллекторами. Меняя концентрацию реагентов, можно регулировать свойства состава.

Таблица 2
Результаты фильтрационных опытов
Проницаемость по воде, мкм2	см	Закачиваемый агент	Объем закачки, п.о	Фактор сопротивления	Скорость фильтрации, м/сут
1,05		Закачиваемая вода*	3,01		3,6
Пресная вода	0,1
Раствор 0,5% жидкого стекла + 0,1% гидроксида натрия + 0,05% полимера «Пластигель»	0,35
Пресная вода	0,1
Закачиваемая вода	0,2
Остановка фильтрации на 24 часа
Закачиваемая вода	3,5	7,8
1,15		Закачиваемая вода	2,9		3,7
Пресная вода	0,1
Раствор 5% жидкого стекла + 2% гидроксида натрия + 0,2% полимера «Пластигель»	0,36
Пресная вода	0,1
Закачиваемая вода	0,2
Остановка фильтрации на 24 часа
Закачиваемая вода	4,3	11,8
1,08 прототип		Закачиваемая вода	3,2		3,65
Пресная вода	0,1
Раствор 10% жидкого стекла + 90% ОЩ	0,35
Пресная вода	0,1
Закачиваемая вода	0,2
Остановка фильтрации на 24 часа
Закачиваемая вода	4,0	1,7
* Плотность закачиваемой воды 1,12 г/см3, 20°С

Состав для регулирования разработки неоднородной нефтяной залежи, включающий жидкое стекло, щелочной компонент и воду, отличающийся тем, что в качестве щелочного компонента он содержит гидроксид натрия и дополнительно полимер "Пластигель" при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жидкое стекло	0,5-5,0
Гидроксид натрия	0,1-2,0
Полимер "Пластигель"	0,05-0,2
Вода	Остальное