Способ добычи нефти из подземной залежи средней или высокой солености с содержанием щелочноземельных металлов в пластовой воде до 3%

 

Изобретение относится к области добычи нефти. Цель изобретения - повышение степени извлечения нефти в чистом виде. В залежь нагнетают 0,2 15%-ный раствор или дисперсию карбоксиметштированного оксэтилата общей формулы: R-() -СООМ, где R - алкил, алкиларомати1 Изобретение относится К добыче нефти из подземной залежи, в частности к способу добычи нефти из подземной залежи средней или высокой солености с содержанием щелочноземельных металлов в пластовой воде до 3%. Целью изобретения является повышение степени извлечения нефти в чистом виде. Осуществляют способ следующим образом . ческий остаток с числом атомов углерода от 6 до 12 в алкильной группе, диакилароматический остаток, содержащий 6-10 атомов углерода в каждой алкильпой группе, И - натрий, калий или аммоний, п - 1,5-15 в пластовой воде. Нагнетание осуществляют при температуре инверсии фаз системы нефть-пластовая вода - карбоксиметилированньй оксэтилат, равной или до выше температуры залежи при добавлении в раствор или дисперсию ионов щелочноземельных металлов в количестве 0,1-1,5%. Перед и после нагнетания раствора или дисперсии в залежь нагнетают 0,01-1,5 объема пор залежи пластовую воду, содержащую щелочноземельные ионы в той же концентрации , что и раствор или дисперсия . С целью защиты раствора от проникающей пластовой воды в залежь подают слаг полимера. После этого npos водят заводнение, которое прекращается только после установления факта неэкономичной добычи нефти. 1 табл. ЧИ С ия 4 СЛ СЛ 05 00 Карбоксиметилированный оксэтилат поверхностно-активное вещество, или ПАВ растворяют или диспернируют в пластовой воде, к которой предварительно или последовательно добавляют щелочноземельные ионы в В1аде водорастворимых солей щелочноземельного металла подходящей концентрации, Концентрация солей щелочноземельного металла в пластовой воде, служащей в качестве растворителя для ПАВ за ы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.,Я0„„144556З (51)4 Е 21 В 43/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITVIA (21) 3328504/22-03; 3558791/22-03 (22) 09.09.81 (311 P 3033927.6; P 3208208.8 (32) 10.09.80; 06.03.82 (33) DE (46) 15.12.88. Бюл. У 46 (7 1) Хемише Верке Хюльс АГ (DE) (72) Дитер Бальцер и Курт Коссвиг (DE) (53) 622.276 (088.8) (56) Бальцер Д., Коссвич К. Tenside

Detergents 16, 1979, с.255-1261. (54) СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЗ ПОДЗЕМНОЙ ЗАЛЕЖИ СРЕДНЕЙ ИЛИ ВЫСОКОЙ СОЛЕНОСТИ С СОДЕРЖАНИЕМ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ

МЕТАЛЛОВ В НЛАСТОВОЙ ВОДЕ ДО 3% (57) Изобретение относится к области добычи нефти. Цель изобретения — повышение степени извлечения нефти в чистом виде. В залежь нагнетают

0,2-.15%-ный раствор или дисперсию карбоксиметилированного оксэтилата общей формулы: R-(ОСН СН ) -ОСН,—

-СООМ, где R - алкил, алкиларомати-.

Изобретение относится к добыче нефти из подземной залежи, в частности к способу добычи нефти из подземной залежи средней или высокой солености с содержанием щелочноземельных металлов в пластовой воде до 3%.

Целью изобретения является повышение степени извлечения нефти в чистом виде.

Осуществляют способ следующим обyasoM,ческий остаток с числом атомов углерода от 6 до 12 в алкильной группе, диакилароматический остаток, содержащий 6-10 атомов углерода в каждой алкильной группе, М вЂ” натрий, калий или аммоний, п — 1,5 — 15 в пластовой воде. Нагнетание осуществляют при температуре инверсии фаз системы нефть-пластовая вода — карбоксиметилированный .оксэтилат, равной или до 10 С выше температуры залежи при а добавлении в раствор или дисперсию ионов щелочноземельных металлов в количестве 0,1-1,5%. Перед и после нагнетания раствора или дисперсии в залежь нагнетают 0 01-1,5 объема пор залежи пластовую воду, содержащую щелочноземельные ионы в той же концентрации, что и раствор или дисперсия. С целью защиты раствора от проникающей пластовой воды в залежь подают слаг полимера. После этого про= водят заводнение, которое прекращается только после установления факта неэкономичной добычи нефти. 1 табл.

Карбоксиметилированный оксэтилат поверхностно-активнпе вещество, или

ПАВ растворяют или диспернируют в пластовой воде, к которой предварительно или последовательно добавляют щелочноземельные ионы в виде водорастворимых солей щелочноземельного металла подходящей концентрации.

Концентрация солей щелочноземельного металла в пластовой воде, служащей в качестве растворителя для ПАВ за55 з 144556 висит от желаемой температуры инверсии фаз (ТИФ) эмульсии сырой нефти.

Эта эмульсия приготовляется из нефти, пластовой воды соответствующей залежи, обогащенной солями щелочноземель5 ных металлов, и ПАВ. При этом нефть .и воду можно применять в соотношении (2: 1-1:9), предпочтительно 1:1, а

ПАВ применяют в концентрации 0,5"10, 1р целесообразно в концентрации 1-2 .

ТИФ,.при которой эмульсия типа масла в воде превращается в эмульсию типа воды в масле, можно. легко определять .путем измерения элактропроводности. 15

Так как при ТИФ или по крайней мере при температуре, близкой к ней, существует минимальное поверхностное напряжение между масляной и водной фазами, эта темнература свидетельст- 20 дует о благоприятной мобилизации неф-. ти поверхностно-.активным веществом.

Перед подачей ПАВ целесообразно проводить .заводнение при применении получаемой пластовой воды, к которой 25 добавляют щелочноземельные .ионы в .той же концентрации, что и к раствору ПАВ, или в концентрации, которая на 5-10 выше. Раствор ПАВ применяют либо непрерывно, либо в качестве так называемого слага, составляющего

0,01-4,0 ОП (ОП вЂ” объем пор залежи). . Пластовую воду применяют в количестве 0,01-4 ОП, предпочтительно 0,051,0 ОП. С целью контроля мобильности

35 и защиты раствора ПАВ от проникающеи пластовой.воды после подачи .ПАВ в залежь подают слаг полимера. При этом полимер или смесь полимеров растворяют в пластовой воде в концентрации, обеспечивающей вязкость, которая в ..4-6 раз больше вязкости нефти.

При залежи средней и высокой солености (3-28Х) применяют.биополимеры, например полисахариды или, производные 45 целлюлозы, которые имеют достаточную вязкость при наличии повышенных концентраций солей и не вызывают образования осадков.. К раствору полимера или к служащей в качестве раствори50 теля пластовой воде добавляют щелочноземельные.ионы в той же .концентраt ции, что и к раствору ПАВ.

После подачи раствора полимера целесообразно проводить обычное заводнение, которое прекращается только после установления факта неэкономичной добычи нефти

° 4

Пример 1. Приготовляют искусственный пласт путем заполнения кварцевым песком, зерна которого имеют закругленные кромки, трубы диаметром 5 см и длиной 70 см, снабженной термостатом, термометром и манометром и закрываемой с обеих сторон резьбовым затвором, имеющим капиллярный вход и выход, снабженный напорным клапаном. Затем слой песка насыщают пластовой водой и температуру устанавливают при помощи термостата. После измерения проницаемости проводят насыщение парафиновой нефтью (P<о с 0 863 г/co <2 о .и определение содержания пленочной воды.

Затем проводят заводнение со скоростью 4 м/день. После подачи пластовой воды в количестве 1 5 ОП обеспечивающем достижение степени заводнения 98-100, нагнетают 2Х-ный раствор карбоксиметилированного Hîí mфенолоксэтилата, содержащего 5,9 моль окиси этилена на моль (8f карбоксилата, 10 оксэталата, 9Х хлористого натрия), до тех пор, пока степень заводнения после добычи нефти продолжительное время не будет составлять примерно 100Х. При этом раствор подают со скоростью 1,5 м/день. Температура 55 С, давление 60 бар. Растворителем для IIAB является пластовая вода, содержащая 10 хлористого натрия, 0,5Х хлористого калия, О,i хлористого магния, 1,5 хлористого кальция и 0,05 хлористого стронция.

ТИФ соответствующей эмульсии из нефти, пластовой воды и раствора ПАВ при соотношении фаз 1:1 составляет

59 С. Таким образом, ТИФ на 4 С выше температуры залежи. Пористость слоя песка составляет 45, его проницаемость — 2, 1 В, а содержание пленоч-.; ной воды - 25 . После нагнетания в залежь раствора карбоксиметилированного нонилфенолоксэтилата в залежь еще раз нагнетают пластовую воду, содержащую щелочноземельные ионы в той же концентрации, что и упомянутый раствор. При заводнении степень извлечения нефти в чистом виде составляет 76 . Степень извлечения нефти в чистом виде можно повысить до

98 . за счет подачи раствора ПАВ.

Градиент давления в процессе добычи составляет 1, 1 бар/м.

5 14455

Пример 2. Для проведения опыта по заводнению пласта в качестве модельного пласта используют горизонтально расположенный цилиндрический керн из песчаника, имеющий диаметр 8 см и длину 50 см. Керн снабжают оболочкой из эпоксидной смолы, торцовые стороны ошлифовывают и закрывают металлическими фланцами, уплотненными при помощи О-образных колец. Для установления необходимой температуры применяют водяную ванну, снабженную термостатом. Опыт проводят при 43 С залежи. При помощи мембранного насоса песчаник увлажняют пластовой водой; при этом измеряют объем пор в PV (нримерно 600 мл) и проницаемость песчаника (примерно

1500 МД). Затем осуществляют насыщение нефтью, при этом также определяют содержание адгезионной воды (25 ). Осуществляют заводнение водой со скоростью 2 м/день. После подачи

1,5 PU пластовой воды, при которой 25 достигается степень заводнения

98-100Ж,нагнетают диспергированное в пластовой воде ПАВ (оксэтилат смеси спирта жирного ряда с 12-18 С-атомами и 2,9 моль окиси этилена на 30 моль). Скорость заводнения при этом составляет 0,6 м/день.

Используют нефть с указанной в примере i характеристикой. Соответствующая пластовая вода содержит, г/л: NaC1 63,6; КС1 0,4; CaCl < 15,1;

MgC1 < 3, 1; SrC1 z О, 4; ВаС1.2 О, 4.

Путем заводнения водой модельного пласта достигается степень извлечения нефти 40 . Значительного увеличения степени извлечения (на 28Х) достигают путем нагнетания 0,4 РЧ 5Х-ного раствора карбоксиметнлированного оксэтилата смеси спирта с 12-18

С-атомами и с 2,7 моль окиси этилена на моль. ТИФ соответствующей эмульсии . нефти составляет 47 С.

После нагнетания в залежь раствора карбоксиметилированного нонилфенолок-. сиэтилата в залежь еще раз нагнетают пластовую воду, содержащую щелочноземельные ионы в той же концентрации, что и упомянутый раствор. Средний градиент давления, определяемый при добыче нефти в результате воздейст55 вия ПАЗ, равен 0,7 бар/м.

Пример ы 3-11. Повторяют пример 1 (параметры проведения процесса представлены в таблице). При

63 б этом в примерах 3-7 оксэтилат используют в виде натриевой соли, в примерах 9-11 — в виде калиевой соли, а в примере 8 — в виде аммониевой соли.

Пример 12. Повторяют пример

2 с той разницей, что в залежь нагнетают. 0,4 ОП 3.5Х-ной дисперсии карбооксиметилированного нонилфенол оксэтилата (5,4 моль окиси этилена к 1 моль нонилфенола) в пластовой воде, содержащей б,l7 хлористого натрия, 0,21Х хлористого магния, 0,32 хлористого кальция, 0,016Х хлористого бария и 0,048Х гидрогенкарбоната натрия. При этом опыт проводят при температуре залежи 60 С,, при добавлении в дисперсию карбоксиметилированного оксэтилата 0,1 . ионов кальция в виде хлористого кальция. ТИФ системы нефть-пластовая вода — карбоксиметилированный оксэтио о лат составляет 64 С, т.е. на 4 С выше температуры залежи. При заводнении степень извлечения нефти в чистом виде составляет 49 .. Ее можно повысить до 94Х за счет подачи упомянутой дисперсии, Градиент давления в процессе добычи 0,7 бар/м.

Пример 13. Повторяют пример

2 с той разницей, что процесс осуществляют при добавлении к дисперсии карбоксиметилированного оксэтилата

1,5 ионов кальция в виде хлористого кальция, причем пластовую воду используют в количестве 0,01 ОП. При заврднении степень извлечения нефти в чистом виде составляет 49 . Ее можно повысить до 90 .за счет подачи упомянутой дисперсии. Градиент давления в процессе добычи 0,7 бар/м.

П р и м е. р 14. Повторяют пример

2 с той разницей, что процесс проводят при добавлении карбоксиметилированного оксэтилата I ионов кальция, причем пластовую воду используют в количестве 0,5 ОП. При заводнении степень извлечения нефти в чистом виде составляет 50 . Ее можно повы" сить до 92 . за счет подачи упомяну- . той дисперсии. Градиент давления в процессе добычи 0,6 бар/м.

Формула и з обретения

Способ добычи нефти из подземной залежи средней или высокой солености с содержанием щелочноземельных металлов в пластовой воде до З путем

7. нагнетания в залежь 0,2-15%-ного. раствора или дисперсии карбоксиметилированного оксэтилата общей формулы:

5 н — (Осн,сн,)„- осн,- соом;

14455 где R — алкил, алкилароматический остаток-,с числом атомов углерода 6-12 в алкильной груп- 10 пе, диалкилароматический остаток, содержащий 6-10 атомов углерода в каждой алкиль- . ной группе

М вЂ” натрий, калий,или амманий; и - 1,5 - 15,0,в пластовой воде, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппе-, ния степени извлечения нефти в чистом виде,.нагнетание осуществляют .J

Приоритет по приз накам:

1Î.О9.8О при n = 3-15;

06.03.82 при n = 1,5-3.

Пример

СК*, Плас- Слвг (%) товая а- окси вода этилата

ОП

Концентр ция этила та, (%) О

Общая степень извлечения нефти, %

IA* О 2 3

Х 150 01

4,5 74

4,5 68

3 С,,Н„

C 13Hgy

С sa Hy

53 54 99

46 53 97

71 81 99

I 2

3,6 70

0,5

3,9 100

6,5 70

12 83

5,8 34

Х 1 0,6

I 2 0 5

72 "97

59 99

55

56 66 94

0,3

I 3,5

II* * 2

О 44 75 80 100

1 5 53 i II 3

25 29 84

55 60 99

0,4

15 80

3,5

0,4

*CK - степень карбоксиметилирования.

**Пластовая вода Х содержит, %: NaCl 20, КС1 0,1; NgC1< 0,4; SrC1 0,05.

ЙйбьПластовая вода ХХ содержит, %: NaC1 2,35; KCl О, 075; CaC1 О, 11; NgClg

0,5; Ма 80у 0,4; NaHCO 0,02.

Составитель И.Кепке

Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни!

Редактор N.Öèòêèía

Заказ 502

Тираж 514

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35 ° Раупская наб. ° д. 4/5

Производственно"издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,301

e6H,, ° 12 25

8 (CgHlg)Z

КЪ: с.бн13 2 Q)

10 С,Н

" Н)2- =/

4 1

63 8 при температуре инверсии фаз системы нефть — пластовая вода - карбоксиметилированный оксэтилат, равной или до 10 С вьппе температуры залежи при добавлении в раствор или дисперсию карбоксиметипированных оксэтилатов ионов щелочноэемельных металлов в количества- О, 1-1,5%, причем перед и после нагнетания раствора или дисперсии карбоксиметилированных оксэтилатов в залежь нагнетают в количестве 0,01 - 1 5 объема пор залежи пластовую воду, содержащую щелочноземельные ионы в той же концентрации, что и упомянутый раствор или дисперсии.