способ повышения нефтеотдачи пластов

Формула изобретения

Способ разработки нефтяного месторождения, включающий закачку реагента через нагнетательную скважину и добычу нефти через добывающую скважину, отличающийся тем, что в качестве реагента в нагнетательную скважину закачивают биохимочищенные сточные воды - жидкие отходы биологических очистных сооружений после третичной доочистки до или после обеззараживания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности в частности к вторичным и третичным методам добычи нефти путем воздействия на пласт биореагентами.

Известен биореагент для повышения нефтеотдачи пластов - отход производства синтетических жирных кислот (пат. N 2042877 РФ, кл. E 21 В 42/22, 43/32).

Недостатком способа является зависимость от карбонатности пород, слагающих продуктивный пласт. При низкой продуктивности пород и высокой неоднородности пласта использование реагента нецелесообразно, т.к. в этом случае реагент будет в основном фильтроваться в высокопроницаемый пропласток, не воздействуя на низкопроницаемый, а основные остаточные запасы находятся на девонских месторождениях, наименьшие залежи нефти в карбонатах.

Близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ добычи нефти из пласта (пат. N 1757263 РФ, кл. E 21 В 43/22), заключающийся в закачке через нагнетательную скважину щелочного раствора соли. В качестве щелочного раствора в пласт закачивают дистиллерную жидкость pH 10-12 в количестве 0,05 - 0,15 порового объема, а в качестве водного раствора соли - сточную воду в количестве 0,05 - 0,30 порового объема.

Недостатком известного способа является то, что дистиллерная и сточная жидкости являются высокоминерализованными и при закачивании их в пласт происходит повторное загрязнение как пластов, так и пластовых вод, которые могут попасть и в грунтовые воды, т.е. предложенные реагенты являются экологически небезопасными. Кроме того, эти жидкости, будучи закаченными в пласт, будут ингибировать жизнедеятельность пластовой микрофлоры, которая способствует повышению нефтеотдачи. Следующим недостатком дистиллерной жидкости является ее перенасыщенность сульфатом и карбонатом кальция и поэтому ее закачка требует предварительной подготовки, т.е. процесс усложняется.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу является патент РФ N 2114987, E 21 В 43/22, 10.07.1998 "Способ извлечения нефти из неоднородного нефтяного пласта". Недостатком данного способа является то, что этот способ позволяет извлекать нефть только из неоднородных пластов и сам предлагаемый агент содержит дорогостоящие коагулянты - сульфат алюминия или железа. Указанные недостатки ограничивают масштабы применения этого способа.

Целью изобретения является способ повышения нефтеотдачи пластов с применением реагента, оказывающего положительное воздействие на пластовую микрофлору всех типов месторождений, включая девон, терригенный нижний карбон и карбонаты без предварительной подготовки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разработки нефтяного месторождения, включающем закачку реагента через нагнетательную скважину и добычу нефти через добывающую скважину, в качестве реагента в нагнетательную скважину закачивают биохимочищенные сточные воды - жидкие отходы биологических очистных сооружений после третичной доочистки до или после обеззараживания

Биохимочищенные сточные воды (БСВ) образуются в процессе биохимической очистки сточных вод в аэротенках и затем, проходя через вторичные отстойники и третичную частичную доочистку, подвергаясь обеззараживанию, выбрасываются в бассейн рек или в водоемы.

Во многих регионах страны ощущается недостаток в пресных водах. А огромные объемы БСВ не находят применения даже для технологических целей и в литературных источниках отсутствуют данные по их использованию для заводнения в нефтедобыче.

В таблице 1 приведены общие физико-химические характеристики составов биохимочищенной сточной воды, пресной воды р. Белой и дистиллерной жидкости.

Из данных табл. 1 видно, что состав БСВ близок к составу пресной воды из р. Белой, а дистиллерная жидкость содержит в своем составе в большом количестве хлориды (110 г/дм³ и более), ионы кальция и другие компоненты при сильно щелочной реакции среды (pH=11).

В таблице 2 приведен химический состав сухого остатка БСВ.

Как видно из данных табл. 2, БСВ содержат в своем составе все необходимые для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов макро- и микроэлементы, причем БСВ можно использовать до обеззараживания (содержат большее количество микроорганизмов) и поэтому их можно использовать на тех месторождениях, где для повышения нефтеотдачи применяются микробиологические методы, а БСВ после обеззараживания можно использовать на месторождениях, где применяются физико-химические и другие методы.

В табл. 3 приведены некоторые химические и реологические характеристики БСВ.

БСВ отличается от речной воды некоторыми реологическими характеристиками, что имеет огромное практическое значение в нефтедобыче. По эффективности использование БСВ приближается к полимерному заводнению пластов - одному из ведущих физико-химических методов увеличения нефтеотдачи. В отличие от полимерного заводнения, заводнение с применением биохимочищенных вод будет протекать более эффективно, поскольку характерные отрицательные явления при полимерном заводнении как, например, старение полимеров и деструктивные процессы, несовместимость с высокой минерализацией и др. отсутствуют. БСВ совместимы с любыми минерализованными водами.

Эффективность БСВ в качестве биореагента для повышения нефтеотдачи исследовалась в лабораторных условиях на модели пласта. Изучение фильтрационных характеристик проводили на нефтенасыщенной кварцевопесчанной насыпной модели пласта. Насыщение модели проводили изовязкостной моделью нефти Арланского месторождения (плотность 875 кг/м³, вязкость 22 м Пасек, содержание очищенного керосина - 17,6%). Затем нефть вытесняли из модели пласта минерализованной водой (плотность 1120 кг/м) до полной обводненности продукции на выходе из модели и стабилизации перепада давления. Модель имела проницаемость по нефти с остаточной водой - 2,45 мкм² и по воде с остаточной нефтью - 0,337 мкм². После этого в модель закачивался реагент (биохимочищенные воды) в количестве 0,5 порового объема с оторочками из пресной воды (по 0,2 порового объема). Модель термостатировалась при 25^oC в течение 18 суток и затем в нее опять закачивалась минерализованная вода. Результаты эксперимента приведены в табл. 4.

Из данных табл. 4 видно, что фактор сопротивления модели пласта после закачки и выдержки БСВ вырос по сравнению с первоначальным значением в 19,7 раз. Т. о. , закачиваемые в пласт биохимочищенные воды будут способствовать снижению водопроницаемости пропластков и увеличению охвата пласта заводнением и, в конечном счете, увеличению нефтеотдачи пласта.

В промышленных условиях закачку биохимочищенных сточных вод проводят следующим образом:

1) закачка с устья нагнетательной скважины при очаговом воздействии БСВ (объем закачки 15 - 30 м³ на одну скважинообработку);

2) закачка БСВ через кустовую насосную станцию (КНС) при площадном воздействии.

Преимуществом способа является еще и то, что не требуется никаких подготовительных работ. БСВ закачивается без предварительной обработки в исходном виде и существующая система разработки месторождения до, и после воздействия БСВ сохраняется без изменений.

Таким образом, предлагаемый реагент для разработки нефтяных месторождений заводнением с применением биохимочищенных сточных вод вместо пресных или сточных, минерализованных пластовых, дистиллерной жидкости и т.д. обладает рядом преимуществ:

во-первых, БСВ являются жидкими готовыми к применению отходами с практически неограниченными запасами;

во-вторых, экологически чистый реагент;

в-третьих, заменив применяемые сточные воды БСВ, будут облагорожены пластовые высокоминерализованные сточные воды и достигнута очистка пласта за счет микроорганизмов, содержащихся в БСВ;

БСВ можно сочетать и с другими химическими реагентами.