способ разработки неоднородного нефтяного пласта

Формула изобретения

Способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку через нагнетательную скважину водного раствора иммобилизованных микробных клеток биомассы биохимического производства белково-витаминных концентратов, отличающийся тем, что микробные клетки биомассы биохимического производства белково-витаминных концентратов - Белвитамил иммобилизованы на целлюлозе при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Белвитамил 0,1 - 5,0

Целлюлоза 0,01 - 0,5

Вода Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частноcти повышению нефтеотдачи пластов с использованием микроорганизмов.

Известен способ разработки нефтяного месторождения, включающий закачку целлюлозосодержащего материала в качестве питательной среды, целлюлозоразрушающих бактерий и мела (см. патент РФ 2158823, МКИ Е 21 В 43/22, 1998 г.).

Недостатком данного способа является необходимость применения очень требовательных к окружающей среде высокоспецифичных по отношению питания культур микроорганизмов, которые не адаптированы развиваться в нефтяном пласте.

Известен способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку через нагнетательную скважину водного раствора, содержащего 0,5-5,0 % гидрогеля с иммобилизованными в нем микробными клетками в количестве 10-90 % и дополнительно содержащего добавку полициклического хинона 0,01-5,0 % (см. патент РФ 2023872, Е 21 В 43/22, 2001 г.).

Наиболее близким является способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку через нагнетательную скважину водного раствора, содержащего 0,15-3,0 % мела с иммобилизованными в нем микробными клетками микробной биомассы производства белково-витаминных концентратов в количестве 0,5-10 % (см. патент РФ 2170346, Е 21 В 43/22, 2001 г.).

Недостатком способа является активное разложение мела в пласте под действием бактерий активного ила и недостаточная иммобилизация микробных клеток на адсорбенте, что приводит к недостаточной нефтеотдаче пласта.

Таким образом, возникла задача повышения нефтеотдачи неоднородного по проницаемости пласта и снижения обводненности добываемой продукции путем увеличения нефтевытесняющих свойств состава.

Технический результат - увеличение коэффициента вытеснения нефти.

Технический результат - увеличение коэффициента вытеснения нефти достигается тем, что в способе разработки неоднородного нефтяного пласта, включающем закачку через нагнетательную скважину водного раствора иммобилизованных микробных клеток биомассы биохимического производства белково-витаминных концентратов, согласно изобретению микробные клетки биомассы биохимического производства белково-витаминных концентратов - Белвитамил - иммобилизованы на целлюлозе при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Белвитамил - 0,1-5,0;

Целлюлоза - 0,01-0,5;

Вода - остальное.

Белвитамил представляет собой порошок аэробных и анаэробных микроорганизмов, получаемый путем концентрирования с последующей сушкой по ТУ 2458-001-33782561-2000.

Белвитамил имеет следующие показатели:

- порошок желто-коричневого цвета, с массовой долей влаги не более 12 %;

- массовая доля сырого протеина в пересчете на абсолютно сухое вещество не менее 31 %.

Используют целлюлозу, получаемую сульфатной, сульфитной или бисульфитной варкой растительного сырья, в результате которой удаляется большая часть не целлюлозных компонентов (ГОСТ 23646-79).

Состав для обработки нагнетательных скважин готовят следующим образом. В водный раствор белвитамила при постоянном механическом перемешивании добавляют расчетное количество целлюлозы.

Целлюлозные волокна представляют собой пучки фибрил, которые имеют большую удельную поверхность. При приготовлении состава микроорганизмы прикрепляются к волокнам целлюлозы с образованием пространственного структурного каркаса и возникновением структурной вязкости. При закачке этого раствора в очаговую нагнетательную скважину происходит селективная закупорка высокопроницаемых зон пласта и снижение его фильтрационных свойств. Иммобилизация микроорганизмов в целлюлозе ускоряет использование органических веществ, содержащихся в белвитамиле, повышает образование биогаза в 2 раза. Биогазы, растворяясь в нефти, снижают ее вязкость и плотность, увеличивая коэффициент вытеснения нефти.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В колбу емкостью 100 см³ помещают 10 см³ кварцевого песка, насыщенного нефтью плотностью 891 кг/м³. Затем в колбу заливают приготовленный раствор 4,5 г белвитамила (5%) и целлюлозы 0,5 г (0,5%) на 100 мл пластовой воды плотностью 1117 кг/м³. Колбу закрывают пробкой с отводом. Объем вытесненной биогазом жидкости составил 85 мл.

Пример 2. Остаточный фактор сопротивления определяют при фильтрации составов через модели неоднородного пласта с проницаемостью 7 мкм². В опытах используют фильтрационную колонку, заполненную крупнозернистым кварцевым песком. Модель насыщают пластовой водой при постоянном давлении до полной стабилизации режима фильтрации и фиксируют время фильтрации единицы объема воды (t_в). Через модели пласта прокачивают до установившегося режима фильтрации 2-3 поровых объема реагентов. Затем повторяют фильтрацию пластовой воды до стабилизации режима и фиксируют время фильтрации единицы объема прокаченной воды (t). Определяют остаточный фактор сопротивления по формуле

R_oct=t/t_в.

Остаточный фактор сопротивления в предлагаемом способе составил 4.1.

Пример 3. Эксперименты по вытеснению нефти проводят в лабораторной установке с насыпной моделью пласта. Установка представляет собой единую систему сообщающихся сосудов, состоящую из коллектора, насыщенного нефтью, емкости с вытесняющим агентом и резервуара для сбора проб выходящей из пористой среды водонефтяной эмульсии. До начала проведения опытов определяют вес пористой среды, объем пор, вес связанной воды и объем нефти в коллекторе.

Емкость с вытесняющим агентом для создания давления устанавливают выше коллектора и с помощью гибких шлангов соединяют с нижним входным отверстием коллектора, так чтобы ток жидкости через коллектор был снизу вверх. На шланге, соединяющем емкость с коллектором, устанавливают винтовой зажим для регулирования прокачивания вытесняющего агента. Верхняя, выходящая часть коллектора соединяется с резервуаром-сборником, где собирается водонефтяная эмульсия. Первоначально вытеснение проводят моделью пластовой воды и замеряют количество вытесненной нефти.

Сначала через модель коллектора, имеющую начальную водо- и нефтенасыщенность, было прокачено 20 поровых объемов модели пластовой воды, при этом было вытеснено нефти 285 мл (при исходном объеме нефти - 425 мл). Затем довытеснение нефти продолжалось путем прокачивания 3 объемов по предлагаемому способу (таблица).

Как видно из приведенных в таблице данных, при вытеснении нефти водой (опыт 1) коэффициент вытеснения составляет 67,1 %. Вытеснено 285,0 мл нефти. Последующая прокачка через модель трех поровых объемов раствора (по заявляемому способу) доводит суммарное вытеснение нефти до 416 мл (285 + 131 мл), таким образом суммарный коэффициент вытеснения составляет 97,9 %, прирост коэффициента вытеснения - 30,8 %.

В опыте 2 (по прототипу) вытеснение нефти водой из модели пористой среды составляет 72,7 %. Вытеснено 291,0 мл нефти. Последующая прокачка 3 поровых объемов раствора через эту же модель доводит суммарный коэффициент вытеснения до 95,5 %. Всего вытеснено 382 мл нефти (291,0 + 91,0). Таким образом, прирост коэффициента вытеснения составил 22,8 %. Довытеснено составом 91 мл нефти.

Предлагаемый способ позволяет увеличить коэффициент вытеснения в 1,4 раза за счет генерирования микроорганизмами нефтевытесняющих продуктов метаболизма (биогазов, биоПАВ и т.д.) и, как следствие, увеличить нефтеотдачу.

Кроме того, способ является простым и доступным в реализации, так как использует имеющееся на нефтепромыслах оборудование.