способ разработки обводненных нефтяных коллекторов

Формула изобретения

1. Способ разработки обводненных нефтяных коллекторов, включающий закачку в пласт водного раствора полимера акрилового ряда с биологически активным веществом и последующее нагнетание вытесняющего агента, отличающийся тем, что в качестве биологически активного вещества используют углевод и дрожжи при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углевод - 4,0 - 20,0

Дрожжи - 0,5 - 2,0

Полимер акрилового ряда - 0,01 - 10,0

Вода - Остальное

а перед нагнетанием вытесняющего агента закачивают нефть.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в указанный водный раствор дополнительно вводят неионогенное поверхностно-активное вещество в количестве 0,5-1,0 мас.%.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что объемное соотношение указанного водного раствора и нефти составляет 10,0:1,0 соответственно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при разработке обводненных нефтяных коллекторов.

Известен способ изоляции обводненных нефтяных коллекторов, включающий закачку в пласт смеси нефти, полимера акрилового ряда и гликоля (см. патент РФ 2167282, МКИ Е 21 В 43/22, публ. 2001 г.).

Известный способ недостаточно эффективен вследствие образования блокирующей гетерогенной массы вблизи устья нагнетательной скважины, что приводит к недостаточному увеличению охвата пласта воздействием.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ разработки нефтяной залежи, включающий отбор нефти через добывающие скважины, закачку через нагнетательную скважину безводной нефти и суспензии водорастворимого полимера в углеводородной жидкости, проведение технологической выдержки и запуск скважину в работу (см. патент РФ 2175056, МКИ Е 21 В 43/22, публ. 2001 г.).

Данный способ недостаточно эффективен при разработке обводненных неоднородных нефтяных коллекторов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ разработки нефтяного месторождения, заключающийся в закачке в пласт водного раствора полимера акрилового ряда с биологически активным веществом КШАС при их концентрации соответственно 0,05-0,2 и 0,2-0,5 м и последующее нагнетание вытесняющего агента (см. патент РФ 2060373, МКИ Е 21 В 43/22, публ. 1996 г.).

Однако известный способ недостаточно эффективен вследствие низкой изолирующей способности образуемой в пласте системы.

В основу настоящего изобретения положена задача создать эффективный способ разработки обводненных коллекторов, позволяющий за счет перераспределения фильтрационных потоков в обводненных пластах и вовлечения в разработку зон с высокой нефтенасыщенностью и создание нефтевытесняющих агентов непосредственно в пласте увеличить извлечение нефти из обводненных пластов.

Поставленная задача решается путем создания способа разработки обводненных нефтяных коллекторов, включающего закачку в пласт водного раствора полимера акрилового ряда с биологически активным веществом и последующее нагнетание вытесняющего агента, в качестве биологически активного вещества используют углевод и дрожжи при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углевод - 4,0-20,0

Дрожжи - 0,5-2,0

Полимер акрилового ряда - 0,01-10,0

Вода - Остальное

а перед нагнетанием вытесняющего агента закачивают нефть.

В вариантах выполнения способа в указанный водный раствор дополнительно вводят неионогенное поверхностно-активное вещество в количестве 0,5-1,0 мас. %, а объемное соотношение указанного водного раствора и нефти составляет 10,0 : 1,0 соответственно.

При осуществлении способа используют, например, в качестве полимера акрилового ряда: полиакриламид (ПАА) по ТУ 6-16-2531-81, сополимер МАК-ДЭА по ТУ 6-01-8-69-82, соли щелочного металла и полиакриловой кислоты (СЩМ и ПАК);

в качестве углевода: глюкозу, фруктозу, маннозу, сахарозу по ГОСТ 6038-1, гидролизованную целлюлозу, сульфитный щелок по ТУ 39-9-33-72,

в качестве дрожжей: винные дрожжи, пекарские дрожжи и пивные дрожжи, ГОСТ 171-81,

в качестве НПАВ: оксиэтилированные изононилфенолы АФ₉-6, АФ₉-12 по ТУ 38-507-63-171-91, ОП-10 по ГОСТ 8433-81;

в качестве вытесняющего агента используют воду, или поверхностно-активные вещества, или щелочь, или другие реагенты, обладающие нефтевытесняющими свойствами.

При разработке нефтяных коллекторов заводнением поверхность пор со временем становится гидрофильной и фазовая проницаемость по нефти в них резко уменьшается. Благодаря гидрофильной природе закачиваемый состав, имея первоначальную вязкость, селективно проникает в самые удаленные от нагнетательной скважины гидрофильные водонасыщенные пропластки, минуя гидрофобные нефтенасыщенные пропластки. Углевод под действием микроорганизмов дрожжей начинает сбраживаться с образованием этилового спирта и углекислого газа. Образовавшийся спирт взаимодействует с водорастворимым полимером и нефтью, образуя высоковязкую гелеобразную массу, эффективно и селективно блокирующую водонасыщенные гидрофильные пропластки.

Одновременно углевод является питательным веществом для аборигенной пластовой микрофлоры и интенсифицирует процесс их жизнедеятельности с образованием нефтевытесняющих агентов - метана, углекислого газа, азота, спирта, поверхностно-активных веществ и других соединений. В результате образуется вязкая и устойчивая нефтевытесняющая пена, которая в присутствии неионогенно-поверхностно-активного вещества увеличивает в коллекторах фазовую проницаемость по нефти, создавая условия для лучшего ее отмыва от поверхности пор в нефтесодержащих пропластках.

Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет получить новый технический результат, а именно повысить эффективность способа разработки обводненных нефтяных коллекторов за счет перераспределения фильтрационных потоков созданием высоковязкой гелеобразной массы в водонасыщенных коллекторах и увеличения нефтеотдачи путем создания нефтевытесняющих агентов непосредственно в нефтяном коллекторе.

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

Способ в промысловых условиях осуществляется следующим образом.

В обводненный нефтяной коллектор через нагнетательную скважину закачивают водный раствор, содержащий углевод, дрожжи, полимер акрилового ряда, и в вариантах выполнения способа в водный раствор биологически активного субстрата с полимером акрилового ряда вводят неионогенное поверхностно-активное вещество. Объем закачиваемого состава зависит от удельной приемистости скважин и толщины пласта и составляет 0,01-0,03% порового объема. Далее закачивают нефть. Объемное соотношение закачиваемого состава и нефти составляют 10:(0,1-1,0). Закачанные реагенты продавливают вглубь коллектора вытесняющим агентом. Скважину пускают в работу.

Для доказательства соответствия заявляемого изобретения критерию "промышленная применимость" приводим примеры определения эффективности способа в лабораторных условиях.

Исследования проводят на линейных моделях длиной 7 см и диаметром 2,7 см, заполненных песком, диаметром 0,4-0,06 мм, который создает в модели каналы различной проницаемости. Вначале определяют проницаемость модели по воде и воздуху, насыщают водой, а затем нефтью. Для создания модели обводненного нефтяного пласта через предварительно заполненную нефтью модель прокачивают воду до полного обесцвечивания конечного продукта на выходе модели. После этого в модель закачивают используемые реагенты, делают выдержку на реакцию в течение 1, 24 и 72 часов и определяют давление прорыва модели пласта водой. Воду для определения давления прорыва подают на выход модели, моделируя этим направление движения флюида "пласт-скважина". Результаты исследований приведены в таблице.

Пример 1

В модель пласта закачивают 95,49 г воды, содержащий 4,0 г глюкозы, и 0,5 г винных дрожжей, и 0,01 г полиакриламида, затем 4 г нефти. Далее проводят закачку вытесняющего агента - воды. Давление прорыва воды составляет через 72 часа 16,5 МПа/М (см. таблицу, пример 1 ).

Примеры 2-4 проводят аналогично примеру 1.

Пример 5.

В модель пласта закачивают 78,0 г воды, содержащей 15,0 г гидролизованной целлюлозы, 1,5 г пивных дрожжей, 5,0 ПАА и 0,5 г неионогенного поверхностно-активного вещества АФ₉-12, затем 10 г нефти. Далее проводят закачку вытесняющего агента - неионогенного поверхностно-активного вещества АФ₉-12. Давление прорыва воды через 72 часа составляет 16,8 МПа/М (см. таблицу, пример 5).

Примеры 6-7 проводят аналогично примеру 5, только в качестве вытесняющего агента используют воду.

Пример 8 (известный способ).

В модель пласта закачивают 99,75 г воды, содержащей 0,05 ПАА и 0,2 биологического поверхностно-активного вещества КШАС. Далее закачивают вытесняющий агент - воду. Давление прорыва воды через 72 часа составляет 11,6 МПа/М (см. таблицу, пример 8).

Использование предлагаемого способа приводит к значительному увеличению охвата нефтяных коллекторов селективным изолирующим воздействием, вовлечению в разработку ранее не охваченных воздействием зон с высокой нефтенасыщенностью и эффективному отмыву нефти от поверхности порового пространства за счет создания в пластовых условиях нефтевытесняющих агентов.