способ обработки призабойной зоны скважин, добывающих тяжелые нефти и природные битумы

Классы МПК:E21B43/22 с применением химикалий или бактерий
E21B43/20 вытеснением водой 
E21B37/06 с использованием химических средств для предотвращения или уменьшения отложений парафина или подобных веществ
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно- производственный центр"
Приоритеты:
подача заявки:
1998-03-23
публикация патента:

Изобретение относится к области добычи тяжелых нефтей и природных битумов и может быть использовано для обработки призабойных зон добывающих скважин с целью повышения проницаемости пород. Способ заключается в закачке в пласты водной щелочной эмульсии легкой смолы пиролиза с добавками ферромагнитных компонентов и кубовым остатком производства синтетических жирных кислот. В качестве ферромагнитных компонентов используют мелкодисперсную пудру хрома, ванадия, магния, алюминия или гематита, ильменита, гидромагнетита с размерами частиц 5-15 нм с массовой долей в легкой смоле пиролиза 15-25%. Массовое соотношение ферромагнитных компонентов и кубовых остатков синтетических жирных кислот (5-6) : 1. Для создания эмульсии используют водные растворы щелочных компонентов с массовой долей 1-5%, а процесс образования сопровождают воздействием ультразвука с частотой 100-1000 Гц при температуре исходных жидкостей 70-80oC. Перед образованием эмульсий водные растворы могут быть насыщены воздухом в количестве 1-50 дм3 на 1 м3 раствора. На призабойную зону воздействуют постоянным магнитным полем с градиентом поля более 3способ обработки призабойной зоны скважин, добывающих   тяжелые нефти и природные битумы, патент № 214498210-5 Тл/см. Технический результат: повышение проницаемости пород при добыче тяжелых нефтей и природных битумов. 6 з.п.ф-лы, 1 табл.
Рисунок 1

Формула изобретения

1. Способ обработки призабойной зоны скважин, добывающих тяжелые нефти и природные битумы, включающий закачку в пласт углеводородной жидкости с добавками ферромагнитных компонентов и поверхностно-активных веществ с последующим воздействием на пласт постоянным магнитным полем, отличающийся тем, что в качестве углеводородной жидкости используют водную щелочную эмульсию легкой смолы пиролиза.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ферромагнитных компонентов используют, например, мелкодисперсную пудру хрома, ванадия, магния, алюминия или гематита, ильменита, гидромагнетита с размерами частиц 5 - 15 нм с массовой долей в легкой смоле пиролиза 15 - 25%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активных веществ используют кубовый остаток производства синтетических жирных кислот при массовом соотношении ферромагнитный компонент : поверхностно-активное вещество (5 - 6) : 1.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для образования эмульсии легкой смолы пиролиза используют водные растворы, например, силиката натрия, каустической соды, кальцинированной соды, гидрокарбоната натрия, триполифосфата натрия или их смеси с массовой долей щелочных компонентов в воде 1 - 5%.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что водную щелочную эмульсию легковой смолы пиролиза готовят воздействием ультразвука с частотой 100 - 1000 Гц при турбулентном перемешивании с температурой исходных компонентов эмульсии 70 - 80oC.

6. Способ по п.1, или 4, или 5, отличающийся тем, что перед воздействием ультразвуком водные щелочные растворы насыщают газом, например воздухом, в количестве 1 - 50 дм3 на 1 м3 раствора.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие на пласт постоянным магнитным полем осуществляют при градиенте поля более 3 способ обработки призабойной зоны скважин, добывающих   тяжелые нефти и природные битумы, патент № 2144982 10-5 Тл/см.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области добычи тяжелых нефтей и природных битумов и может быть использовано для обработки призабойных зон добывающих скважин с целью повышения проницаемости пород.

В процессе эксплуатации, в связи с отложением в призабойной зоне асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО), происходит снижение проницаемости, и, как следствие, понижается дебит нефти. При длительной эксплуатации скважин (5-10 лет) даже мельчайшие поры забиваются АСПО.

Известны способы обработки призабойной зоны добывающих скважин нефтяными растворителями (Зарипов И.З., Мустафин Г.Г., Юсупов И.Г., Горюнов Ю.А. Обработка призабойной зоны пласта нагретым растворителем //Нефтепромысловое дело. -1979. -N 9. -c.8-9; Зарипов И.З., Сивухин А.А., Иванов А.И. Обработка призабойной зоны пластов добывающих скважин растворителем без подъема подземного оборудования// Нефтепромысловое дело. -1981.-N 6. -c.31-32).

Недостатки данных способов заключаются в том, что используется легкий растворитель с плотностью 0,69 г/см3 и низким содержанием ароматических углеводородов (3,5%), а это будет приводить к внутрипластовой деасфальтизации нефтей, содержащих большое количество асфальтенов. Применение легких растворителей увеличивает пожаро- и взрывоопасность при проведении промысловых работ, особенно в летнее время, так как предложенный легкий растворитель имеет очень низкую температуру вспышки (-15oC). Кроме того, успешность обработки призабойной зоны добывающих скважин легким растворителем составляет всего 50%.

Известен способ обработки призабойной зоны скважин эмульсией (Г.А.Орлова, А.И. Давыдова, М.Х.Мусабиров. Разработка составов обратных эмульсий для глушения скважин и обработки призабойной зоны пласта //Тр./ТатНИПИнефть.- 1985. -Вып.57.-с.31-36).

Недостатки данного способа заключаются в следующем: внешняя среда предлагаемой эмульсии обладает недостаточной растворяющей способностью по отношению к АСПО; предложенная эмульсия обладает недостаточной агрегатной устойчивостью.

Наиболее близким по технологической сущности является способ обработки призабойной зоны пласта, включающий закачку в пласт углеводородной жидкости с добавками поверхностно-активного вещества и ферромагнитного комплекса с последующим воздействием на пласт магнитным полем (а.с. N 1102904 СССР, МКИ3 E 21 B 43/20; C 09 K 3/00, 1984).

Недостатками данного способа являются: высокое содержание ферромагнитного комплекса в углеводородной жидкости (до 60%); применение дефицитных и дорогостоящих химических соединений - хлористого никеля; хлористого кобальта, тетрахлорида селена; для приготовления ферромагнитного комплекса дополнительно требуется большой объем этиленгликоля; применение химических соединений никеля, кобальта и селена отрицательно сказывается на экологию нефтяного пласта.

Задачей изобретения является повышение эффективности обработки призабойной зоны скважины за счет более полного удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений.

Поставленная задача решается с применением в качестве углеводородной жидкости водной щелочной эмульсии легкой смолы пиролиза, а в качестве ферромагнитного компонента используют мелкодисперсную пудру хрома, ванадия, магния, алюминия или гематита, ильменита, гидромагнетита с размерами частиц 5 - 15 нм с массовой долей в легкой смоле пиролиза 15 - 25%. Для стабилизации ферромагнитных частиц в легкой смоле пиролиза в качестве поверхностно-активного вещества применяют кубовый остаток производства синтетических жирных кислот при массовом соотношении ферромагнитный компонент : поверхностно-активное вещество (5 - 6) : 1. Для образования эмульсии легкой смолы пиролиза используют водные растворы силиката натрия, каустической соды, гидрокарбоната натрия, триполифосфата натрия или их смеси с массовой долей щелочных компонентов в воде 1 - 5%. Кроме того, щелочную эмульсию легкой смолы пиролиза готовят воздействием ультразвука с частотой 100 - 1000 Гц при турбулентном перемешивании с температурой исходных компонентов эмульсии 70 - 80oC, а перед воздействием ультразвуком водные щелочные растворы насыщают воздухом в количестве 1 - 50 дм3 на 1 м3 раствора. Воздействие на пласт постоянным магнитным полем осуществляют при градиенте поля более 3 способ обработки призабойной зоны скважин, добывающих   тяжелые нефти и природные битумы, патент № 2144982 10-5 Тл/см.

Анализ известных аналогичных решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличающимися признаками в заявляемом способе, то есть о соответствии заявляемого способа критерию "существенные отличия".

Предлагаемый способ был осуществлен в лабораторных условиях на линейных моделях пласта из нержавеющей стали. Модель готовилась по следующей схеме: набивка модели песком; насыщение пластовой водой; насыщение нефтью; насыщение одного конца модели (добывающая скважина) концентратом асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО). На всех этапах подготовки модели определяется режим фильтрации (до постоянной скорости).

Углеводородные жидкости удерживают в своем объеме определенное количество ферромагнитных компонентов, поэтому для их стабилизации применяют поверхностно-активные вещества. Магнитные жидкости на основе водных углеводородных эмульсий имеют большую магнитную активность, так как микрокапли воды, намагничиваясь в поле постоянного магнитного поля, сообщают дополнительную магнитную активность эмульсии. Нами установлено, что ферромагнитные частицы размером 5 - 15 нм при массовой доле их в легкой смоле пиролиза 15 - 25% хорошо стабилизируются при соотношении с поверхностно-активным веществом при массовом соотношении 1: (5-6). Кроме того, для создания стойкой эмульсии и лучшего диспергирования ферромагнитных частиц использовали ультразвуковое воздействие в области частот 100 - 1000 Гц при турбулентном перемешивании. Образование эмульсии проводят при 70 - 80oC, так как вязкость легкой смолы пиролиза существенно снижается, что способствует интенсивному образованию стойкой эмульсии. Этот диапазон определен экспериментально. В лабораторных условиях определены также диапазоны щелочного компонента (1 - 5%) и добавки воздуха (1 - 5 дм3 на 1 м3) в воду для образования стойкой эмульсии. Эксперименты показали, что при создании магнитного поля с градиентом более 3 способ обработки призабойной зоны скважин, добывающих   тяжелые нефти и природные битумы, патент № 2144982 10-5 Тл/см интенсивность извлечения нефти из модели увеличивается в три раза.

В подготовленные модели (в добывающую скважину) нагнетали углеводородные жидкости, магнитные жидкости, магнитные эмульсии на основе углеводородной жидкости, проводили выдержку, а далее модель ставилась на излив (с поддавливанием с противоположного конца модели) без воздействия и с воздействием магнитным полем для интенсификации извлечения растворенных АСПО. Результаты этих опытов представлены в таблице, из которой видно, что наилучший результат по очистке призабойной зоны скважин достигнут по предлагаемому способу.

Для проведения работ на добывающих скважинах на требуется специального промыслового оборудования. Магнитная эмульсия на основе легкой смолы пиролиза имеет вязкость 15 - 25 мПа способ обработки призабойной зоны скважин, добывающих   тяжелые нефти и природные битумы, патент № 2144982 с и перекачивается без осложнений агрегатом ЦА-320 через магнитный аппарат. Для создания магнитного поля также применяют промышленное выпускаемое оборудование.

Используемая литература

1. Обработка призабойной зоны пласта нагретым растворителем /И.З.Зарипов, Г.Г.Мустафин, И.Г.Юсупов, Ю.А.Горюнов// Нефтепромысловое дело.-1979.- N 9. - с.8-9.

2. Зарипов И. З. Сивухин А.А., Иванов А.И. Обработка призабойной зоны пластов добывающих скважин растворителем без подъема подземного оборудования //Нефтепромысловое дело.-1981. -N 6. -c.31-32.

3. Орлов Г.А., Давыдова А.И., Мусабиров М.Х. Разработка скважин и обработка призабойной зоны пласта //Тр./ТатНИПИнефть.-1985.-Вып.57.-с.31-36.

4. А. с. 1102904 СССР, МКИ3 E 21 B 43/20; C 09 K 3/00. Способ обработки призабойной зоны пласта /Н.В.Резников, Г.Г.Соломатин, В.Д.Круженкова (СССР). -N 3491483/22-03 Заявл.15.02.82; Опубл.15.07.94.-Бюл.N 26.

Класс E21B43/22 с применением химикалий или бактерий

способ повышения нефтеотдачи в неоднородных, высокообводненных, пористых и трещиновато-пористых, низко- и высокотемпературных продуктивных пластах -  патент 2528805 (20.09.2014)
водные пенообразующие композиции с совместимостью с углеводородами -  патент 2528801 (20.09.2014)
способ снижения вязкости углеводородов -  патент 2528344 (10.09.2014)
применение алк (ен) ил олигогликозидов в процессах с повышенным извлечением нефти -  патент 2528326 (10.09.2014)
усовершенствование способа добычи нефти с использованием полимера без дополнительного оборудования или продукта -  патент 2528186 (10.09.2014)
способ разработки нефтяной залежи -  патент 2528183 (10.09.2014)
способ освоения нефтяных и газовых скважин -  патент 2527419 (27.08.2014)
жидкости для технического обслуживания ствола скважины, содержащие катионные полимеры, и способы их применения -  патент 2527102 (27.08.2014)
состав для регулирования разработки неоднородного нефтяного пласта -  патент 2526943 (27.08.2014)
способ повышения добычи нефтей, газоконденсатов и газов из месторождений и обеспечения бесперебойной работы добывающих и нагнетательных скважин -  патент 2525413 (10.08.2014)

Класс E21B43/20 вытеснением водой 

способ разработки нефтяной залежи горизонтальными скважинами с проведением многократного гидравлического разрыва пласта -  патент 2528309 (10.09.2014)
способ разработки нефтяной залежи с проведением гидроразрыва пласта -  патент 2528308 (10.09.2014)
способ регулирования разработки нефтяной залежи -  патент 2528185 (10.09.2014)
способ одновременно-раздельной эксплуатации скважины -  патент 2527958 (10.09.2014)
способ разработки нефтяной залежи закачкой воды и газа -  патент 2527432 (27.08.2014)
способ разработки нефтяной залежи горизонтальными скважинами -  патент 2527429 (27.08.2014)
способ разработки трещинно-порового коллектора -  патент 2527053 (27.08.2014)
способ разработки низкопроницаемой нефтяной залежи горизонтальными скважинами с поддержанием пластового давления -  патент 2526430 (20.08.2014)
способ разработки трещиноватых коллекторов -  патент 2526082 (20.08.2014)
способ разработки трещиноватых коллекторов -  патент 2526037 (20.08.2014)

Класс E21B37/06 с использованием химических средств для предотвращения или уменьшения отложений парафина или подобных веществ

способ снижения вязкости углеводородов -  патент 2528344 (10.09.2014)
способ повышения добычи нефтей, газоконденсатов и газов из месторождений и обеспечения бесперебойной работы добывающих и нагнетательных скважин -  патент 2525413 (10.08.2014)
устройство для подачи реагента в скважину -  патент 2524579 (27.07.2014)
способ промывки скважинного глубинного электроцентробежного насоса -  патент 2513889 (20.04.2014)
способ ингибирования образования гидратов углеводородов -  патент 2504642 (20.01.2014)
устройство для подачи реагента в скважину -  патент 2502860 (27.12.2013)
способ депарафинизации нефтедобывающей скважины -  патент 2494231 (27.09.2013)
способ защиты напорных нефтепроводов от внутренней коррозии -  патент 2493481 (20.09.2013)
способ обработки призабойной зоны двухустьевой добывающей скважины -  патент 2490443 (20.08.2013)
устройство для подачи реагента в скважину -  патент 2490427 (20.08.2013)
Наверх