способ совместной разработки нефтяных и калийных месторождений

Формула изобретения

Способ совместной разработки нефтяных и калийных месторождений, включающий добычу нефти из эксплуатационных скважин и заводнение нефтяных пластов через нагнетательные скважины, добычу в шахтах, переработку калийных солей и захоронение жидких отходов в глубоких водоносных горизонтах, отличающийся тем, что заводнение пластов осуществляют растворами хлористого натрия с концентрацией 5 25% причем для их приготовления используют избыточные рассолы калийного производства с добавкой гексаметафосфата натрия в количестве, достаточном для связывания иона кальция в растворимый комплекс при контакте закачиваемых растворов с пластовыми водами и для предупреждения коррозии нефтепромыслового оборудования.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при совместной разработке полностью или частично совпадающих в плане нефтяных и калийных месторождений.

Верхнекамское калийное месторождение расположено в Центральной части Соликамской впадины Предуральского краевого прогиба. Для данного района одним из актуальных вопросов является утилизация промстоков предприятий калийной промышленности.

В района месторождения выявлено в подсолевой толще более десяти перспективных на нефть структур и нефтяных месторождений. В северной части выделены Яцинская и Боровицкая структуры, в центральной Осокинская, Логовская, Ростовицкая, Жилинская, Пашковская, Юрчукское, Чашкинское и Бельское месторождения нефти, в южной Белопашненская структура, Уньвинское и Сибирское месторождения.

Так, например, Юрчукское месторождение приурочено к одноименному поднятию, расположенному в западной части Дуринского прогиба. Добыча нефти осуществляется в основном из бобриковского пласта. Он сложен отложениями песчаников, алевролитов и аргиллитов.

На месторождении с 1979 года осуществляется закачка пресной воды для поддержания пластового давления. При давлении закачки 20 МПа приемистость пластов колеблется в пределах 20-120 м³/сут. Проводя гидроразрывы пластов при давлениях 40 МПа, удается увеличивать приемистость пластов до 200-500 м³/сут. Однако аффект от проведения гидроразрыва сохраняется всего в течение 1-2 лет.

Известно, что водопроницаемость глинистых пород при прочих равных условиях в значительной степени зависит от состава и концентрации фильтрующейся жидкости. Исследования показали, что проницаемость глин при фильтрации пресной воды значительно меньше, чем при фильтрации растворов электролитов. Это снижение водопроницаемости объясняется увеличением слоев слабосвязанной воды вокруг глинистых частиц, их набуханием, в результате чего уменьшается эффективный диаметр пор [1]

Наиболее близким по технической сущности и предлагаемому является способ совместной разработки нефтяных и калийных месторождений, включающий добычу нефти из эксплуатационных скважин и заводнение нефтяных пластов через нагнетательные скважины, добычу в шахтах, переработку калийных солей и захоронение жидких отходов в глубокие водоносные горизонты, который принят за прототип [2]

В способе, принятом за прототип, не предусматривается использование для эаводнения нефтяных пластов растворов хлористого натрия определенной концентрации, что приводит к снижению водопроницаемости пород из-за набухания глинистой фракции в песчанике.

Целью изобретения является повышение водопроницаемости пород и приемистости нагнетательных скважин,

Поставленная цель достигается тем, что для заводнения нефтяных пластов используют растворы хлористого натрия с концентрацией 5-28% причем для их приготовления используют избыточные рассолы калийного производства, с добавкой гексаметафосфата натрия в количества, достаточном для связывания иона кальция, содержащегося в пластовым водах и для предупреждения коррозии оборудования и труб.

Существенное отличие заявляемого способа в том, что для закачки в нефтяные пласты используют специально подготовленные избыточные рассолы.

Способ осуществляют следующим образом.

Производится химический анализ избыточных рассолов калийного предприятия и пластовых вод нефтяного месторождения.

В число других компонентов определяется содержание в рассоле хлористого натрия. Установлено, что при фильтрации раствора хлористого натрия с концентрацией 5-25% через глину коэффициент фильтрации увеличивается в 2,7 раза по сравнению с пресной водой. Дальнейшее увеличение концентрации приводит к снижению коэффициента фильтрации, так как вязкость фильтрующегося раствора заметно возрастает. Уменьшение концентрации менее 5% также приводит к снижению водопроницаемости из-за набухания глины.

Способ иллюстрируется чертежом.

В случае превышения концентрации хлористого натрия более 25% производится разбавление раствора пресной водой, а при снижении его содержания менее 5% осуществляется добавка концентрированных рассолов.

После определения содержания в пластовой воде иона кальция рассчитывается необходимое количество гексаметафосфата натрия, достаточное для связывания иона кальция в растворимый комплекс Na₂ Ca₂(PO₃)₆ при контакте ее с закачиваемым раствором [3] Добавление в закачиваемый раствор гексаметафосфата натрия, осуществляемое для предотвращения кольматации порового пространства пород гипсом, производится на начальной стадии заводнения для поддержания необходимой его концентрации в отторочке раствора.

В дальнейшем также осуществляется добавка в раствор гексаметафосфата натрия, но уже в качестве ингибитора коррозии, в случае откачки части растворов хлористого натрия на поверхность и их контакта с оборудованием [3]

Использование предлагаемого способа позволит резко увеличить приемистость нагнетательных скважин и значительно понизить экологическую напряженность в Березниковско-Соликамском промышленном районе.