способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта (варианты)

Формула изобретения

1. Способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, включающий последовательную закачку в пласт через нагнетательную скважину изолирующего агента и водной оторочки, отличающийся тем, что в качестве изолирующего агента используют водную суспензию древесной пыли - отхода процесса шлифовки фанеры, причем закачку водной суспензии древесной пыли осуществляют порциями, проводят проталкивание каждой порции изолирующего агента водной оторочкой, при этом соотношение используемых объемов изолирующего агента и водной оторочки составляет 1250 (на сухое):(8-12) соответственно.

2. Способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, включающий последовательно чередующуюся закачку в пласт через нагнетательную скважину водной суспензии дисперсных частиц и глинистой суспензии, отбор продукции из добывающей скважины, отличающийся тем, что в качестве дисперсных частиц используют древесную пыль - отход процесса шлифовки фанеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта заводнением из неоднородных по геологическому строению трещиновато-поровых терригенных и карбонатных отложений.

Известен способ изоляции поглощения в нагнетательной скважине, включающий закачку через нагнетательную скважину водной суспензии древесной муки 0,15-0,35% концентрации в течение времени набухания древесной муки в воде в пластовых условиях (см. патент РФ 2089716, МКИ Е 21 В 38/138, публ. 1997 г. ).

Данный способ недостаточно эффективен в трещиновато-поровых коллекторах вследствие большого расхода реагента для создания водоизолирующего экрана и быстрого его размыва нагнетаемой водой.

Известен способ разработки обводненного неоднородного пласта нефтяной залежи, включающий закачку в пласт водной суспензии древесной муки (см. патент РФ 2043494, МКИ Е 21 В 43/32, 1995 г.) - прототип для первого варианта.

Применение водной суспензии древесной муки недостаточно эффективно, имеет низкую успешность и требует больших объемов закачки при разработке порово-трещиновато-кавернозных коллекторов. Прототип для второго варианта - способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку водных суспензий изолирующих агентов древесной муки и глины последовательно или одновременно или закачку водной суспензии древесной муки и глины (см. патент РФ 2116439, МКИ Е 21 В 43/22, публ. 1998 г.).

Однако известный способ имеет недостаточную эффективность вследствие невозможности полного блокирования промытых водой трещин и суперпроницаемых зон пласта.

В основу настоящего изобретения положена задача создать высокоэффективные экологически чистые способы разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, позволяющие за счет перекрытия трещин и высокопроницаемых зон пласта подключить в активную разработку слабодренируемые низкопроницаемые зоны пласта, способствуя приросту извлечения запасов нефти из пласта.

Поставленная изобретением задача решается так, что в способе разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, включающего последовательную закачку в пласт через нагнетательную скважину изолирующего агента (ИА) и водной оторочки (ВО), в качестве изолирующего агента используют водную суспензию древесной пыли - отхода процесса шлифовки фанеры, причем закачку водной суспензии древесной пыли осуществляют порциями, проводя проталкивание каждой порции изолирующего агента водной оторочкой, при этом соотношение используемых объемов изолирующего агента и водной оторочки составляет 1250 (на сухое): (8-12) соответственно, а во втором варианте решаемой задачи в способе разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, включающем последовательно-чередующуюся закачку в пласт через нагнетательную скважину водной суспензии дисперсных частиц и глинистой суспензии и отбор продукции через добывающие скважины, в качестве дисперсных частиц используют древесную пыль - отход процесса шлифовки фанеры.

Древесная пыль - отход процесса шлифовки фанеры не использовалась ранее в процессах нефтедобычи и представляет собой полидисперсный материал волокнистого строения (ТУ 2458-001-12972180-99). Наличие в том или ином количестве в отходе практически всех фракций от самых мелких до крупных и сопоставимых с размерами пор и трещин нефтяного коллектора, их способность диспергироваться в воде и фильтроваться при определенных скоростях в виде потока с продольно ориентированными частицами позволяет использовать древесную пыль для повышения нефтеотдачи пластов. При закачке в пласт через нагнетательные скважины водной суспензии древесной пыли, она поступает в трещины и высокопроницаемые обводненные зоны пласта, и, передвигаясь по ней, частицы древесной пыли постепенно перекрывают трещины и высокопроницаемые зоны пласта. Вследствие чего сокращается или полностью прекращается поступление воды в эти трещины и высокопроницаемые зоны пласта.

При закачке водной суспензии древесной пыли, древесной пыли и глинистых частиц за счет дополнительного взаимодействия частиц древесной пыли, глинистых частиц с поверхностью пор и трещин образуется более стойкая к размыву изолирующая система, резко увеличивающая фильтрационное сопротивление высокопроницаемых интервалов и приводящая к перераспределению фильтрационных потоков с подключением в активную разработку слабодренируемых и не охваченных воздействием зон пласта.

Для осуществления заявленного способа берут глинопорошок по ОСТ 39-202-86, ТУ 39-043-74.

Древесная пыль не подвергается деструкции, не обладает биоцидными свойствами, экологически чиста и ее производство основано на использовании ресурсообеспеченного материала. Технология использования древесной пыли эффективна при любой минерализации и температуре пластовых вод.

Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет получить новый технический результат, а именно создать высокоэффективный способ с использованием дешевого экологически безвредного реагента - отхода производства.

Анализ известных решений, отобранных в процессе поиска, показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного объекта критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта с применением древесной пыли, древесной пыли и глинопорошка в промысловых условиях осуществляется следующим образом.

В нагнетательную скважину производят закачку водной суспензии древесной пыли или последовательно-чередующуюся закачку водной суспензии древесной пыли и глинистой суспензии. Количество и концентрацию закачиваемых реагентов рассчитывают исходя из приемистости скважины и толщины пласта. В зависимости от реакции скважины производят 1-6 циклов закачки реагентов. После закачки водных суспензий реагентов проводят нагнетание воды в объеме 8-12 м³ - водной оторочки. Водную суспензию древесной пыли используют 0,1-1,2%-ной концентрации, а глины - 3,0-8,0%-ной концентрации. При осуществлении способа по п. 1 используемые изолирующий агент и водную оторочку, общий объем которых берут в количестве и соотношении, равном 1250 (на сухое):(8-12) соответственно. В зависимости от реакции скважины определяют число циклов закачки агентов и закачиваемые объемы агентов распределяют соответственно количеству циклов. Приводим пример осуществления заявленного изобретения на конкретном участке, представленном одной нагнетательной скважиной и пятью добывающими скважинами с различной обводненностью от 81 до 99% и дебитом по нефти до 4 т/сут.

В нагнетательную скважину произведена закачка одной порции 0,2%-ной суспензии древесной пыли в количестве 1,25 т (в пересчете на сухой вес), что потребует использования водной оторочки в количестве 12 м³, а соотношение к изолирующему агенту это составит 625:12. Приемистость скважины составляла до обработки 540 м³/сут, а после обработки - 288 м³/сут. При давлении 120 атм, таким образом коэффициент приемистости снизился на 80%. Дополнительно добыто 3195 т нефти.

Эффективность использования водных суспензий определяют по остаточному фактору сопротивления, создаваемого в результате закачки водных суспензий в модель пласта. Модель представляет собой стеклянную трубку длиной 15 см с поверхностным сечением 5,7 см², заполненную кварцевым песком с фракционным составом 1,8 мм. В ходе экспериментов вначале определяют объемную скорость, потом рассчитывают линейную скорость фильтрации и проницаемость модели пласта по воде до обработки - Кн и после обработки реагентами различной концентрации - Кк, а также остаточный фактор сопротивления по формуле



Проницаемость модели определяют сразу после начала закачки воды и через 24 часа после набухания древесной пыли и глинопорошка. Рассчитывают остаточный сопротивления.

Пример 1.

В модель пласта последовательно в один цикл закачивают 0,1%-ную водную суспензию древесной пыли и водной оторочки в количестве 8 м³ при соотношении ИА и ВО 104: 8 соответственно. В результате закачки водной суспензии древесной пыли проницаемость модели составит 1,12.

Примеры 2-5 проводят аналогично примеру 1, определяя по реакции скважины необходимое число циклов последовательной закачки в заявляемом соотношении ИА и ВО.

Пример 6.

В модель пласта закачивают последовательно 0,3%-ную водную суспензию древесной пыли, затем 8,0%-ную глинистую суспензию. Проницаемость модели пласта снизилась с 6,4 мкм² до 1,75 мкм². Остаточный фактор сопротивления составил 3,65.

Пример 7.

В модель пласта последовательно закачивают 0,5%-ную водную суспензию древесной пыли и 3%-ную глинистую суспензию. Указанный цикл повторяют 5 раз. В результате закачки реагентов проницаемость модели снизилась с 7,2 мкм² до 1,8 мкм². Остаточный фактор сопротивления составил 3,93.

Пример 8.

В модель пласта закачивают 0,4%-ную водную суспензию древесной муки. Проницаемость модели пласта снизилась с 6,3 мкм² до 6,0 мкм². Остаточный фактор сопротивления составил 1,05.

Пример 9 (прототип).

В модель пласта закачивают одновременно 0,2%-ную водную суспензию древесной муки и 4,0%-ную глинистую суспензию. Проницаемость модели пласта снизилась с 7,5 мкм² до 7,4 мкм². Остаточный фактор сопротивления составил 1,01.

Результаты испытаний приведены в таблице.

По данным таблицы видно, что последовательная закачка водной суспензии древесной пыли и водной оторочки или после закачки водной суспензии древесной пыли глинистой суспензии в трещиновато-поровые коллектора приводит к образованию в них закупоривающей потокоотклоняющей системы, позволяющей ограничить фильтруемость воды в процессе разработки нефтяной залежи.

Предлагаемое изобретение обладает следующими технико-экономическими преимуществами:

- повышается эффективность за счет проницаемости высокообводненных зон пласта,

- уменьшается обводненность добываемой продукции,

- расширяется область применения из-за возможности использования предлагаемого изобретения в коллекторах с температурой более 90^oС и при любой минерализации пластовых вод,

- за счет использования природных материалов не оказывается вредного воздействия на экологическую обстановку в районе использования,

- разработанная технология позволяет утилизировать крупнотоннажный отход производства.