способ разработки неоднородных по проницаемости нефтяных пластов

Формула изобретения

1. Способ разработки неоднородных по проницаемости нефтяных пластов, включающий одновременно-раздельную закачку через нагнетательные скважины оторочек раствора полимера с последующим вытеснением водой, отличающийся тем, что пропласток с меньшей проницаемостью принимают за базовый, в который полимер не закачивают, а объемы и вязкость растворов полимеров, закачиваемых в остальные пропластки, подбирают из условия выравнивания фильтрационных сопротивлений таким образом, чтобы момент подхода их к добывающей скважине совпал с моментом подхода фронта вытеснения в базовом пропластке, при этом объемы оторочек и вязкости растворов полимеров, закачиваемых в остальные пропластки, определяют из расчета изменения скоростей движения их фронтов вытеснения в каждом из пропластков так, что их фронты подходят к добывающей скважине одновременно с фронтом вытеснения в базовом пропластке при конкретных геолого-физических условиях.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения требуемой вязкости растворов, тип и концентрацию полимера определяют на основе данных о его реологических и фильтрационных характеристиках, полученных на образцах керна, извлеченного из пропластков.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, а именно к способам разработки нефтяных месторождений с неоднородными по проницаемости пластами с применением физико-химических методов повышения нефтеотдачи пластов.

Известен способ разработки неоднородных по проницаемости нефтяных пластов, заключающийся в закачке в продуктивный пласт водного раствора полимера повышенной вязкости [М.Л. Сургучев "Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов". М.: Недра, 1985 г., стр. 165-175].

При этом на фронте вытеснения снижается вязкостная неустойчивость, а при закачке через единый фильтр объем оторочки распределяется по пропласткам пропорционально их приемистости. Больший объем проникает в высокопроницаемые слои и в большей степени повышает их фильтрационное сопротивление, что в конечном итоге, считается, приводит к выравниванию фронта вытеснения и увеличению охвата пласта заводнением. На основе опытных данных оптимальный объем оторочки принято считать в пределах 0,2-0,3 от объема пор пласта при весовой концентрации полимера 0,05%.

Недостатком этого способа является зачастую преждевременный прорыв воды через высокопроницаемый пропласток, когда вязкостных характеристик раствора и фактора сопротивления становится недостаточно.

Это устраняется в способе разработки неоднородных по проницаемости нефтяных пластов с пропластками высокой проницаемости, заключающемся в закачке в пласт водного раствора полимера с добавлением загустителя [А.с. СССР 1837104, МПК⁶ Е 21 В 43/20]. Этот способ позволяет предотвратить преждевременный прорыв закачиваемой воды в высокопроницаемых пропластках.

Недостатком этих способов является то, что вязкие растворы полимеров в значительной степени блокируют малопроницаемые пропластки.

Прототипом является способ разработки неоднородных по проницаемости нефтяных пластов, который заключается в одновременно-раздельной закачке через нагнетательные скважины оторочек растворов полимеров с последующим проталкиванием их водой. При этом в высокопроницаемые пропластки закачивают растворы полимеров высокой молекулярной массы, а в низкопроницаемые пропластки - растворы полимеров низкой молекулярной массы с соблюдением условия, чтобы средний размер макромолекул полимера, закачиваемого в пропластки, был меньше среднего диаметра поровых каналов [патент РФ 2095555, МПК⁶ Е 21 В 43/22].

Недостатком прототипа является то, что закачка раствора полимера даже малой молекулярной массы в малопроницаемые пропластки снижает темп выработки нефти из пропластка, тем самым снижая общий темп выработки.

Необходимость выравнивания фронтов вытеснения по пласту требует увеличения вязкостных характеристик раствора для высокопроницаемых пропластков. Это ведет к увеличению расхода реагентов, а общий темп разработки снижается.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение эффективности разработки слоисто-неоднородных по проницаемости нефтяных пластов с применением водных растворов полимеров.

Результат достигается тем, что в способе разработки неоднородных по проницаемости нефтяных пластов, включающем одновременно-раздельную закачку через нагнетательные скважины оторочек раствора полимера с последующим вытеснением водой, пропласток с меньшей проницаемостью принимают за базовый, в который полимер не закачивают, а объемы и вязкость растворов полимеров, закачиваемых в остальные пропластки, подбирают из условия выравнивания фильтрационных сопротивлений таким образом, чтобы момент подхода их к добывающей скважине совпал с моментом совпал с моментом подхода фронта вытеснения в базовом пропластке, при этом объемы оторочек и вязкости растворов полимеров, закачиваемых в остальные пропластки, определяют из расчета изменения скоростей движения их фронтов вытеснения в каждом из пропластков так, что их фронты подходят к добывающей скважине одновременно с фронтом вытеснения в базовом пропластке при конкретных геолого-физических условиях.

Результат достигается также тем, что для обеспечения требуемой вязкости растворов тип и концентрацию полимера определяют на основе данных о его реологических и фильтрационных характеристиках, полученных на образцах керна, извлеченного из пропластков.

Способ осуществляют следующим образом. Для выбранного участка нефтяной залежи, представленного слоисто-неоднородным пластом, на образцах кернов предварительно исследуют их фильтрационные характеристики. В соответствии с запасами и рентабельностью выработки выбирают пропласток с малой проницаемостью, который принимают за базовый. Затем расчетным путем с учетом состояния разработки при конкретных геолого-физических условиях определяют необходимые изменения фильтрационных сопротивлений высокопроницаемых пропластков из условия одновременного с малопроницаемым пропластком подхода фронтов вытеснения к добывающей скважине. Из полученных характеристик движения в качестве первого приближения определяют минимальные объемы оторочек так, чтобы между передними и задними фронтами оторочек сходных пропластков не возникло разрыва. Имея объемы оторочек, выбирают типы полимеров по их реологическим характеристикам так, чтобы переток полимера из высокопроницаемого пропластка в менее проницаемый был максимально затруднен за счет резкого изменения фактора сопротивления. Имея объемы оторочек во втором приближении, находят необходимые вязкости растворов в оторочках и по ним - концентрации полимеров.

В лабораторных условиях способ отрабатывался на модели слоисто-неоднородного пласта. Модель изготовлена из прозрачного материала, ее длина 1,6 м, высота 0,36 м, ширина 0,035 м. Пористая среда - молотый кварцевый песок. Пласт моделировался тремя гидродинамически связанными пропластками толщиной 0,12 м. Проницаемость малопроницаемого пропластка 0,4-0,5 мкм², а высокопроницаемых - от 1,2 до 2 мкм². Малопроницаемый пропласток помещался между высокопроницаемыми. Использовался полимер Аккоторол-623 (М=510⁶). В качестве растворителя для полимеров и для вытеснения использовалась водопроводная вода. В качестве нефти использовалась нефть горизонта Д₁ Ромашкинского месторождения. Вытеснение первичное. Вытесняющая вода и растворы полимеров закачивались в пласт из отдельных контейнеров в каждый пропласток, отбор жидкости производился также из каждого пропластка. Движение фронтов вытеснения контролировалось визуально введением цветного индикатора. Результаты опытов приведены в таблице.

Опыты показали, что при закачке раствора Аккотрол-623 объемом 0,3 от суммарного объема пор пласта в малопроницаемый пропласток закачивается меньшая часть, весь раствор в основном закачивается в высокопроницаемые пропластки. Однако даже небольшое проникновение раствора значительно снижает темп выработки малопроницаемого пропластка (опыт 1 по прототипу). В опыте 2 в малопроницаемый пропласток полимер не закачивался. В высокопроницаемые пропластки потребовалось закачать оторочки по 0,1 от объема пор пласта, темп выработки в сравнении с опытом 1 возрос в 1,6 раза и был получен автомодельный режим движения фронтов вытеснения. За счет увеличения охвата возросли безводный период разработки и конечная нефтеотдача.