способ увеличения нефтедобычи и снижения обводненности добываемой продукции

Формула изобретения

Способ увеличения нефтедобычи и снижения обводненности добываемой продукции, в особенности из послойно-неоднородных пластов в разработке нефтяных месторождений, включающий активацию в катодной зоне камеры диафрагменного электролизера в течение 0,5-3 ч воды с исходной ионной силой 0,0004-0,0008 моль/л при наложении на нее электрического поля напряженностью Е=(1000-15 000) В/м, введение в воду порошка материала в массовом соотношении от воды 5-25%, т.е. получение дисперсионной смеси, отличающийся тем, что в активированную воду вводят порошок кварцевого песка, или глауконита (зеленого песка - силиката с непрерывными слоями тетраэдров SiO ₄), или ряда алюмосиликатов: цеолитов или амфотерных материалов: бентонита, монтмориллонита, бейделита, нонтронита, каолинита (аноксита), талька, пирофиллита, каждого в отдельности или в произвольной их смеси в массовом соотношении от воды 5-25%, получая дисперсионную смесь, пропускают полученную дисперсионную смесь через зону электролизера при напряженности электрического поля величиной Е=(1000-15000) В/м со скоростью 1-10 м ³/ч в течение часа, получают тем самым активированную дисперсионную смесь АДС, закачивают АДС объемом 5-100 м³ в пласт, затем закачивают в пласт пресную воду в качестве буфера в количестве 1-20 м³, закачивают 3-80 м ³ пластовой воды в качестве продавки под давлением 60-90 атм в течение 3-5 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам увеличения нефтедобычи и снижения обводненности добываемой продукции, в особенности из послойно-неоднородных пластов в разработке нефтяных месторождений.

Значительное место среди физико-химических методов повышения нефтеотдачи пласта занимают методы с использованием водоограничительных материалов [см. Чупиков И.З., Макаров Д.Н., Крупин С.В. и др. Способ увеличения нефтедобычи из пласта и снижения обводненности добываемой продукции метом закачки активировнной дисперсной системы. Технология нефти и газа. Казанский государственный технологический университет, Казань, №1, 2005 г., стр.30-32]. На месторождениях РФ, в частности Ульяновской области, Татарстана, для решения проблемы увеличения нефтеотдачи послойно-неоднородных пластов и уменьшения количества откачиваемых попутных вод широкое распространение получило применение полимердисперсных систем, представляющих собой глинистые дисперсии с добавками полиакриламида, показавших высокую эффективность в различных горно-геологических условиях разработки нефтяных месторождений.

Однако резкое увеличение размеров частиц глины при флокуляции, вызванной полиакриламидом, способно вызвать необратимую кольматацию пор породы пласта с соответствующими необратимыми последствиями: уменьшением пропускной по воде способности в поперечных сечениях пласта.

Наиболее близким по числу совпадающих признаков и максимально достижимому положительному эффекту является способ увеличения нефтедобычи из пласта и снижения обводненности добываемой продукции методом закачки активированной дисперсионной системы [см. Чупиков И.З., Макаров Д.Н., Крупин С.В. и др. Способ увеличения нефтедобычи из пласта и снижения обводненности добываемой продукции метом закачки активированной дисперсионной системы (АДС). Технология нефти и газа. Казанский государственный технологический университет, Казань, №1, 2005 г., стр.30-32], заключающийся в том, что воду с ионной силой 0,0004-0,0008 моль/л активируют в камере диафрагменного электролизера, сливают активированную воду в емкость, вводят в воду емкости порошок бентонитовой глины в массовом соотношении с водой 5-25%, тем самым получают АДС, которую нагнетают объемом 5,5 м³ в пласт, затем АДС продавливают в пласт пресной водой объемом 1 м³ в качестве буфера, пластовой водой в качестве продавки под давлением 60-90 атм в течение 3-5 часов. Техническим эффектом способа-прототипа является увеличение добычи нефти в 6 раз, снижение обводненности нефти с 90 до 65%.

Недостатком способа-прототипа является недостаточное повышение нефтеотдачи пласта, недостаточное по величине снижение обводненности добываемой продукции.

Техническим результатом предлагаемого способа является увеличение нефтеотдачи послойно-неоднородных пластов в 10-100 раз, уменьшение количества откачиваемых попутных минерализованных вод, т.е. уменьшение обводненности нефти с 90% до 40% с соответствующим уменьшением экологической опасности минерализации пресных вод открытых водоемов, заболоченности почв, образования на них солончаков.

Указанный технический результат достигается тем, что в диафрагменном электролизере активируют в течение 0,5-3 часа воду с исходной ионной силой 0,0004-0,0008 моль/л при наложении на нее электрического поля напряженностью Е=(1000-15000) В/м, затем в активированную воду вводят порошок кварцевого песка, или глауконита (зеленого песка - силиката с непрерывными слоями тетраэдров SiO ₄), или из ряда алюмосиликатов: цеолитов, или амфотерных материалов: бентонита, монтмориллонита, бейделита, нонтронита, каолинита (аноксита), талька, пирофиллита, каждого в отдельности или в произвольной их смеси в массовом соотношении с водой 5-25%, получая дисперсионную смесь, пропускают полученную дисперсионную смесь через зону электролизера при напряженности электрического поля величиной Е=(1000-15000) В/м со скоростью 1-10 м ³/час в течение часа, получают тем самым активированной дисперсионной системы (АДС), закачивают АДС объемом 5-100 м ³ в пласт, затем закачивают в пласт пресную воду в качестве буфера в количестве 1-20 м³, закачивают 3-80 м³ пластовой воды в качестве продавки под давлением 60-90 атм в течение 3-5 часов.

Указанные в формуле изобретения диапазоны параметров варьируются исходя из следующих соображений, в следующих пределах: независимо от исходной ионной силы воды в процессе ее активации при наложении на электроды диафрагменного электролизера минимального по величине напряжения 1000 В/м время активации составляет 3 часа, при наложении максимального напряжения 15000 В/м - 0,5 часа; если активацию дисперсионной смеси проводят при нижнем пределе массового соотношения 5 вес.% порошков кварцевого песка или глауконита, или ряда алюмосиликатов - цеолитов или амфотерных материалов с активируемой водой, то применяют максимальное значение величины напряженности электрического поля Е=15000 В/м и минимальную скорость прохождения дисперсионной смеси через катионную зону электролизера 1 мЭ/час; при верхнем пределе соответствующего массового соотношения 25% применяют минимальную по величине напряженность электрического поля Е=1000 В/м при максимальной по величине скорости прохождения дисперсионной смеси через катионную зону электролизера 10 м ³/час. При закачке в пласт АДС объемом 5 м ³ в этот пласт затем закачивают пресную воду в качестве буфера в количестве 1 м³, пластовую воду в количестве 3 м³ по давлением 60 атм в течение 5 часов, при закачке в пласт АДС объемом 100 м ³ в этот пласт затем закачивают пресную воду в качестве буфера в количестве 1 м³, пластовую воду в количестве 3 м³ по давлением 60 атм.

Пример 1. Воду с ионной силой 0,0007 моль/л активируют в течение 3 часов при наложении на нее в катионной зоне диафрагменного электролизера напряжения 1000 В/м, вводят в активированную воду 5 вес.% порошка монтмориллонита, получают тем самым дисперсионную смесь, пропускают полученную дисперсионную смесь через катодную зону электролизера в течение часа при напряженности электрического поля величиной Е=1000 В/м со скоростью 1 м³ /час, получают активированную дисперсионную смесь, закачивают активированную дисперсионную смесь объемом 5 м ³ в пласт, скважина из которого находилась в периодической эксплуатации с месячной добычей 2 т с обводненностью 90%, затем закачивают в пласт пресную воду в качестве буфера в количестве 1 м³, закачивают 3,5 м³ пластовой воды в качестве продавки под давлением 60 атм в течение 5 часов.

После закачки АДС скважина из периодической эксплуатации перешла в постоянную, месячная добыча на ней возросла с 2 до 40 т, через два месяца обводненность снизилась с 90% до 50%, месячная добыча нефти возросла до 150 т с соответствующим уменьшением экологической опасности минерализации пресных вод открытых водоемов, заболоченности почв, образования на них солончаков.

Пример 2. Воду с ионной силой 0,0005 моль/л активируют в течение 0,5 часа при наложении на нее в катионной зоне диафрагменного электролизера напряжения 15000 В/м, вводят в активированную воду 25 вес.% порошка цеолита, получают тем самым дисперсионную смесь, пропускают полученную дисперсионную смесь через катодную зону электролизера в течение часа при напряженности электрического поля величиной Е=15000 В/м со скоростью 10 м³/час, получают активированную дисперсионную смесь, закачивают активированную дисперсионную смесь объемом 75 м³ в пласт, скважина из которого находилась в периодической эксплуатации с месячной добычей 30 т с обводненностью 91%, затем закачивают в пласт пресную воду в качестве буфера в количестве 15 м³, закачивают 55 м³ пластовой воды в качестве продавки под давлением 90 атм в течение 5 часов.

После закачки АДС скважина из периодической эксплуатации перешла в постоянную, месячная добыча на ней возросла с 30 до 450 т, через два месяца обводненность снизилась с 91% до 45%, месячная добыча нефти возросла до 1500 т с соответствующим уменьшением экологической опасности минерализации пресных вод открытых водоемов, заболоченности почв, образования на них солончаков.

Таким образом, изложенные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в нефтедобывающей промышленности, а именно для увеличения нефтедобычи из пласта и снижения обводненности добываемой продукции, в особенности из послойно-неоднородных пластов в разработке нефтяных месторождений;

- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».