Способ разработки нефтяного пласта

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам повышения нефтеотдачи неоднородных по проницаемости заводненных пластов, водонефтяных зон нефтяных залежей и месторождений с высокой начальной обводненностью. Цель изобретения - повышение эффективности разработки пласта за счет увеличения охвата пласта заводнением. На участке неоднородного терригенного пласта геофизическими и гидродинамическими исследования определяют объем зон пласта, подлежащих закупорке гипсом V_г. Для этого оторочкой серной кислоты в пласт закачивают последовательно расчетные количества водной суспензии карбоната кальция концентрацией 10-55 мас.% и 80-86%-ную серную кислоту, разделенные инертной к обоим реагентам жидкостью (дизтопливо или дистиллат), в объеме 1-5% от объема серной кислоты. Объемы суспензии карбоната кальция (V_с) и серной кислоты (V_к) рассчитывают по формулам: V_с=1348,8·10²+V_г/C_cd_c; V_к=1321,9·10²·V_г/C_кd_к+0,01)·V_пор, где C_c, C_к, d_c, d_к соответственно концентрации (мас.%) и плотности (кг/м³) суспензии карбоната кальция и серной кислоты; V_пор поровый объем обрабатываемого пласта, м³ . 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к повышению нефтеотдачи неоднородных по проницаемости заводненных пластов, водонефтяных зон нефтяных залежей, а также месторождений с высокой начальной водонасыщенностью. Целью изобретения является повышение эффективности разработки за счет увеличения охвата пласта заводнением. Способ осуществляют следующим образом. На выбранном участке неоднородного терригенного пласта, разбуренного по крайней мере двумя скважинами, одна из которых нагнетательная, а другая - добывающая, проводят комплекс геофизических и гидродинамических исследований, на основании которых определяют объем зон пласта, которые необходимо закупорить гипсом (V_г), а также их удаленность от нагнетательной скважины. Рассчитывают количество реагентов, которые необходимо закачать в пласт. Готовят суспензию карбоната кальция. Для этого сухой карбонат кальция подают в смесительную емкость, в которую добавляют расчетное количество воды из водовода или автоцистерны типа 4ЦР и производят перемешивание смеси до однородной суспензии. В нагнетательную скважину насосным агрегатом (например, типа АН-700) закачивают подготовленную суспензию, а затем оторочку жидкости, инертной к карбонату кальция и серной кислоте (например, дизтопливо или дистиллят), после чего закачивают оторочку серной кислоты. Объемы суспензии карбоната кальция (V_c) и серной кислоты (V_к) рассчитывают по следующим формулам: V_c= ·10² (1) V_к= 10²+(0,005-0,01)·V_пор (2) где V_г - обьем гипса, м³; С_с, С_к, d_c, d_к - соответственно концентрации (мас.%) и плотности (кг/м³) суспензии карбоната кальция и серной кислоты; V_пор - объем пор обрабатываемого пласта, м³. Первый член уравнения (2) определяет объем серной кислоты, необходимый для перевода карбоната кальция в гипс, т.е. эта часть кислоты идет на закупорку высокопроницаемой промытой части пласта. Второй член уравнения (2) определяет объем кислоты, необходимый для улучшения нефтевымывающих свойств воды по прототипу. Суспензия карбоната кальция поступает преимущественно в высокопроницаемые, промытые водой зоны, в которых частицы карбоната кальция оседают. Оторочка серной кислоты направляется в эти же зоны, где происходит реакция взаимодействия между карбонатом кальция, серной кислотой и водой, в результате которой образуются гипс и углекислый газ. Гипс закупоривает высокопроницаемые зоны, вследствие чего следующие порции серной кислоты направляются в низкопроницаемые зоны. При образовании гипса происходит также связывание воды (2 молекулы воды на 1 молекулу сульфата кальция), что снижает водонасыщенность в зоне воздействия серной кислоты, в результате чего повышается эффективность действия серной кислоты. Эффективность предлагаемого способа в сравнении с известным испытана в лабораторных условиях на моделях пласта. При испытании использовали карбонат кальция размером частиц 4-28 мкм. Суспензии определенных концентраций готовили путем добавления воды к навеске карбоната кальция и перемешивания до получения однородной, без комков, массы. В качестве серной кислоты использовали алкилированную серную кислоту (АСК), являющуюся отходом процесса алкилирования углеводородов бутан-бутиленовой фракцией. Отход содержит до 86% серной кислоты, 4-10% сульфокислот, 6-8% смолистых веществ и до 6% воды. До опытов была использована АСК, содержащая 80% серной кислоты, плотностью 1600 кг/м³. Буферной жидкостью служило дизтопливо. В качестве нефти использовали девонскую нефть плотностью 0,842 г/см³, вязкостью 5,0 мПа ˙ с. Опыты проводили на искусственных моделях пласта, представляющих собой систему элементов (стеклянные трубки длиной 30 см, диаметром 2 см, заполненные кварцевым песком). Каждая модель состояла из двух элементов, один из которых имел проницаемость в 10 раз выше другого, что достигалось подбором соответствующих фракций песка. Пористую среду каждого элемента в отдельности насыщали нефтью, затем элементы соединяли в модель так, что она имела один общий вход и отдельные выходы из каждого элемента. Проводили вытеснение нефти из каждой модели водой до обводненности 98-99% на выходе из элемента с высокой проницаемостью. На вход одной модели подавали оторочку СК объемом 0,01% порового объема модели (известный способ). На вход второй модели последовательно подавали оторочки суспензии карбоната кальция, дизтоплива и АСК (описываемый способ). При этом концентрацию карбоната кальция в суспензии изменяли от 10 до 55 мас. % . Объемы оторочек суспензии и АСК рассчитывали по формулам (1) и (2). Объем оторочки дизтоплива составлял 0,1 см³. Затем через обе модели прокачивали по три поровых объема воды. Обработку результатов экспериментов проводили по следующим формулам: Kʹ= 100 Kʺ= 100 Δ К = К'' - К' где К' и К'' - первичный и конечный коэффициенты вытеснения, %; V_о - начальный объем нефти в пористой среде, см³; V₁ - объем нефти, вытесненной первично водой, см³;
V₂ - объем нефти, вытесненной при доотмывке оторочкой химреагентов и водой, см³;
Δ К - прирост коэффициента вытеснения, %. Результаты опытов приведены в табл. 1. Из данных табл. 1 видно, чо в результате закачки перед оторочкой АСК оторочки суспензии карбоната кальция существенно увеличивается коэффициент вытеснения из низкопроницаемого элемента (в среднем, в 10 раз), а в целом по модели этот прирост составляет 8,9% по сравнению с известным способом. Нижний предел концентрации суспензии определяется тем, что закачка менее концентрированных суспензий приводит к значительному разбавлению серной кислоты водой. Верхний предел ограничен высокой вязкостью суспензии и соответственно усложнением процесса ее закачки. Результаты приведены в табл. 2. Проведены также опыты по определению влияния оторочки инертной жидкости на глубину обработки пласта. Опыты проводили на моделях пласта, которыми служили стеклянные трубки диаметром 1 см, длиной 50 см с одним входом и одним выходом. Пористую среду моделей насыщали водой и прокачивали через них последовательно оторочки 25%-ной суспензии карбоната кальция, дизтоплива и АСК. При этом размеры оторочек суспензии и АСК в каждом опыте оставались постоянными, а размер оторочек дизтоплива варьировали. Оторочки проталкивали по модели одним поровым объемом воды. Затем измеряли расстояние от входа модели до зоны образования осадка гипса путем извлечения из модели последовательно порций насыпной пористой среды и ее химического анализа на гипс. Результаты приведены в табл. 3. Наличие инертной жидкости между оторочками суспензии и серной кислоты отодвигает зону осадкообразования от места введения реагентов, причем удаленность этой зоны зависит от величины оторочки инертной жидкости.

Формула изобретения

1. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА, включающий закачку в пласт через нагнетательные скважины оторочки серной кислоты с продвижением ее по пласту водой и отбор продукции через добывающие скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разработок за счет увеличения охвата пласта заводнением, перед оторочкой серной кислоты в пласт последовательно закачивают водную суспензию карбоната кальция концентрацией 10 - 55 мас.% и жидкость, инертную к карбонату кальция и серной кислоте, в объеме 1 - 5% от объема серной кислоты. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, в качестве жидкости, инертной к карбонату кальция и серной кислоте, используют дизтопливо или дистиллат.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 11-2002

Извещение опубликовано: 20.04.2002        

---