способ разработки обводненной нефтяной залежи

Формула изобретения

Способ разработки обводненной нефтяной залежи, включающий закачку через нагнетательные скважины оторочек минерализованной воды хлоркальциевого типа и осадкообразующего реагента с последующим продвижением по пласту закачиваемой воды, отличающийся тем, что в качестве осадкообразующего реагента закачивают 0,3 3,0%-ный водный раствор алюмината натрия, при этом перед закачкой каждой из оторочек в пласт закачивают порцию пресной воды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для разработки нефтяного пласта с заводнением.

Известен способ разработки обводненной нефтяной залежи, включающий последовательную закачку через нагнетательную скважину оторочек водного раствора отгона уксусной кислоты и водного раствора смеси отгона уксусной кислоты и алюмосодержащего отхода процесса алкилирования [1] Недостатком известного способа является то, что при закачке указанных реагентов в пласт большая часть осадка выпадает в непосредственной близости от линии нагнетания, что существенно снижает эффективность способа. Кроме этого, к недостаткам известного способа относится использование дефицитных и дорогостоящих реагентов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ разработки обводненной нефтяной залежи, включающий попеременное нагнетание в пласт оторочек осадкообразующего реагента и минерализованной воды хлоркальциевого типа [2] Недостатком прототипа является то, что ввиду попеременной закачки оторочек происходит постоянное накопление осадка на определенном расстоянии от нагнетательной скважины, а это препятствует рассредоточению его по площади пласта и существенно снижает охват залежи вытеснением. Кроме того, реализация прототипа ввиду попеременной закачки рабочих растворов требует большого расхода химических реагентов, в частности, дефицитного и дорогостоящего едкого натра, используемого в прототипе для повышения щелочности (рН) рабочего раствора.

Таким образом, известный способ имеет низкую эффективность, связанную с низким охватом залежи вытеснением и большим расходом химических реагентов.

Целью предлагаемого изобретения является повышение нефтеотдачи за счет увеличения коэффициента охвата залежи вытеснением и снижение расхода химических реагентов.

Цель достигается тем, что в способе разработки обводненной нефтяной залежи, включающем последовательную закачку через нагнетательные скважины оторочек минерализованной воды хлоркальциевого типа и осадкообразующего реагента с последующим продвижением по пласту закачиваемой водой, в качестве осадкообразующего реагента используют 0,3-3%-ный водный раствор алюмината натрия. Кроме того, перед закачкой каждой из оторочек в пласт закачивают порцию пресной воды.

Таким образом, водный раствор алюмината натрия с высоким рН (рН 0,1 н раствора 14) реагирует с нефтью, в результате чего снижается межфазное натяжение и увеличивается фазовая проницаемость для нефти, а смещение его в пласте на заданном расстоянии с минерализованной водой хлоркальциевого типа приводит к образованию осадка, который снижает проводимость высокопроницаемых водоносных слоев пласта и промытых участков. Вследствие этого вода начинает поступать в менее проницаемые зоны пласта, не охваченные вытеснением. Оторочки продвигаются по пласту закачиваемой на месторождении водой (при необходимости для исключения смещения закачиваемой воды с осадкообразующим реагентом перед ее закачкой нагнетается порция пресной воды), что позволяет рассредоточить выпадающий осадок по площади пласта. В результате происходит повышение нефтеотдачи, а охват залежи заводнением существенно увеличивается. Применение водного раствора алюмината натрия позволяет избежать использования для увеличения щелочности (рН) осадкообразующего реагента дорогостоящего едкого натра. Оторочки пресной воды предназначены для предотвращения преждевременного смешения водного раствора алюмината натрия с минерализованной водой хлоркальциевого типа, минерализованной воды с пластовой водой и закупорки призабойной зоны пласта.

В качестве осадкообразующего реагента в способе используют доступный и относительно дешевый водный раствор алюмината натрия. Алюминат натрия (NaAlO₂) имеет следующие физикохимические характеристики (0,1 н раствор): плотность 1050 кг/м³; вязкость 1,5 мПас; рН 14.

В качестве минерализованной воды хлоркальциевого типа могут быть использованы пластовые и сточные воды, морская вода, сеноманская вода, а также водный раствор хлористого кальция.

Способ проверен в лабораторных условиях. Эффективность предлагаемого и известного способов определяли сравнением коэффициента нефтевытеснения. В опытах в качестве вытесняемой жидкости использовали модель пластовой нефти вязкостью 10 мПас и плотностью 890 кг/м³. Опыты проводились на образце с искусственной песчаной пористой средой, составленной кварцевым песком различных фракций, длина образца составляла 1,0 м, диаметр 0,04 м. Проницаемость образца по воздуху составляла 1,12 мкм². После насыщения образца нефтью производилось вытеснение ее водой до обводненности продукции на выходе 99% Затем в пористую среду закачивали оторочки пресной воды, минерализованной воды хлоркальциевого типа (с содержанием катионов кальция и магния 0,3 г экв/л), вновь пресной воды и водного раствора алюмината натрия в количестве 20% объема пор, после чего возобновляли непрерывную закачку воды. Аналогичные эксперименты были проведены также для прототипа. Полученные результаты приведены в таблице. Как видно из таблицы, применение способа позволило существенно увеличить коэффициент нефтеотдачи. При использовании способа прирост коэффициента вытеснения при концентрации алюмината натрия 1,0% достигает максимальной величины 17,8% (опыт 3). При концентрациях 0,3 и 3,0% - эффект меньше, соответственно 15,6 и 15,8 (опыта 2, 4). Это объясняется видимо тем, что в первом случае выпадает меньше осадка, а во втором случае некоторая часть осадка выпадает в непосредственной близости к линии нагнетания. Таким образом, эффективность способа превышает эффективность прототипа в диапазоне концентраций 0,3-3,0% Также были проведены эксперименты по определению влияния объема каждой из оторочек и содержания катионов кальция и магния в минерализованной воде на нефтеотдачу образца, которые показали, что наибольшая эффективность достигается при равных объемах оторочек при содержании катионов магния и кальция не менее 0,3 г-экв/л. В промысловых условиях способ осуществляется следующим образом. На выбранном участке нефтяной залежи перед проведением мероприятия осуществляют комплекс геофизических и гидродинамических исследований. На основе данных этих исследований рассчитывают необходимый объем оторочек. После проведения мероприятия проводят повторный комплекс гидродинамических исследований и в, случае необходимости, повторяют закачку оторочек в указанной последовательности.

Предложенное изобретение существенно отличается от существующих тем, что способствует увеличению охвата залежи вытеснением и снижению расхода химических реагентов.

Эффект от применения данного способа достигается за счет увеличения нефтеотдачи пласта и уменьшения расхода химических реагентов.