Способ разработки неоднородных по проницаемости нефтяных пластов

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для повышения нефтеотдачи неоднородных по проницаемости заводненных пластов. Цель изобретения - повышение охвата вытеснением обводненных слоисто-неоднородных нефтяных пластов. В пласт закачивают суспензию водорастворимого полимера в невызывающей набухания жидкости . Закачку производят оторочками, чередуя с водой. Концентрация полимера в суспензии находится в интервале 20,0-0,01 мас.%. В каждой последующей порции суспензии она меньше, чем в предыдущей. Суспензия попадает в первую очередь в высокопроницаемые пропластки, набухает под действием воды и перекрывает высокопроницаемые зоны. В дальнейшем под действием воды набухшие частицы растворяются, образуя высоковязкие малоподвижные оторочки. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s Е 21 В 43/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР юг<:, ч

ТЯ 1.

ОПИСАНИЕ ИЗСБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4309726/03 (22) 23.09.87 (46) 23.10.91. Бюл, ¹ 39 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Б.Е, Доброскок, Н.Н. Кубарева, P.Х,Муслимов, M,В. Вышенский и Г,Ф, Кандаурова (53) 622.276(088,8) (56) Патент США ¹ 4328864, кл Е 21 В 43/22, опубл, 1982. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕОДНОРОДНЫХ ПО ПРОНИЦАЕМОСТИ НЕФТЯНЫХ

ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для повышения нефтеотдачи неоднородных

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к повышению нефтеотдачи неоднородных по проницаемости заводненных пластов.

Целью изобретения является повышение охвата вытеснением обводненных слоисто-неоднородных продуктивных нефтяных пластов.

В данном способе разработки нефтяного пласта, включающем закачку в и родуктивн ый пласт полимера, суспендированного в жидкости, не вызывающей нэбухания, в качестве суспендированных частиц используют водорастворимый полимер, а суспензию его закачивают порциями, при„„5LI „„1501597 À1 по проницаемости эаводненных пластов.

Цель изобретения — повышение охвата вытеснением обводненных слоисто-неоднородных нефтяных пластов. В пласт закачивают суспензию водорастворимого полимера в невызывэющей набухания жидкости. Закачку производят оторочками, чередуя с водой. Концентрация полимера в суспензии находится в интервале 20,0 — 0,01 мэс.%. В каждой последующей порции суспенэии она меньше, чем в предыдущей. Суспензия попадает в первую очередь в высокопроницаемые пропластки, набухает под действием воды и перекрывает высокопроницаемые эоны, В дальнейшем под действием воды набухшие частицы растворяются, образуя высоковязкие малоподвижные оторочки. 1 табл. чем концентрация каждой последующей порции меньше предыдущей и лежит в интервале от 20% до 0,01%, а между порциями С суспензии полимера закачивают порции воды. (Я

Использование суспензии водораство- 0 римого полимера, который в инертной жидкости-носителе поступает при закачке в первую очередь в обводненные высокопроницаемые зоны, где частицы его сначала набухают и перекрывают эти зоны, а s дальнейшем под влиянием воды в пласте набухшие частицы растворяются и в результате образуется высоковязкая малоподвижная оторочка иэ растворимого полимера, которая передвигается по пласту в зоны с раэличной проницаемостью. Этот процесс в пористой среде очень длителен и исчисляется годами. Для выравнивания проницаемости слоисто-неоднородных пластов суспенэию эакачивают порционно с уменьшением концентрации полимера в каждой последующей порции, за счет чего суспензия поступает в эоны с меньшей проницаемостью, где полимер также растворяется и образуется вязкая, но подвижная оторочка и так далее. Между порциями суспензии закэчивают прослойки воды так, чтобы объем закачанной суспензии полностью контактировал с водой, образуя растворы. Полимерные частицы в нефтяной среде не растворяются и в случае попадания в нее извлекаются вместе с нефтью.

Таким образом, неоднородность пласта по проницаемости снижается на удаленных от призабойной зоны расстояниях. Это приводит к увеличению коэффициента охвата пласта ээводнением, что, в конечном счете, обеспечит повышение нефтеотдачи пласта.

Закачку полимера производят в виде однородной суспенэии и дополнительное перемешивание не является необходимым, оно за счет гидродинамических перетоков в течение длительного времени происходит в пласте. Твердые частицы полимера поглощают воду из суспензии и пласта, набухают, увеличиваются в обьеме и закупоривают промытые обводненные высокопроницаемые зоны, тем самым решая поставленную задачу, Способ осуществляют в следующей последовательности, 1.Нэ выбранном участке с неоднородным по проницаемости пластом, имеющем нагнетательную и добывающие скважины, гидродинамически связанные между собой, проводят комплекс гидродинамических и геологофизических исследований, на основании которых определяют объем V зон пласта, в которые необходимо закачать состав, 2.B качестве полимера используют водорастворимые полимеры, обладающие способностью перед растворением набухать, увеличиваясь в объеме в несколько раэ, например, карбоксиметилцеллюлоза полиоксиэтилен, Оксиэтилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, полиакриламид и другие.

З.В качестве жидкости-носителя используют дизтопливо, безводную нефть, дистиллят, растворы солей с высокой минерализацией и другие, 4.Производят расчет обьема суспенэии соответственно исследованиям по формуле где 01 — радиус элемента участка, где должны полy÷èòü блокирующую оторочку, м;

D2 — радиус элемента участка эа вычетом толщины оторочки, м;

Н вЂ” толщина пластов, м; и — пористость, в долях единицы.

5.Концентрацию полимера в суспензии и количество порций рассчитывают с учетом приемистости пластов и его неоднородности по проницаемости, В зависимости от качества полимера учитывают, чтобы вязкость низкоконцентрированной оторочки была не ниже 10 MIla с и не выше 500 МПа с . для высококонцентрировэнной в растворенном состоянии.

6.Количество полимера определяют по

20 формуле

P = Vl C1+ V2 С2+...+ VnCn. гДе Vl,V2.„Vn — обьемы сУспензий, м; з.

Cl,Ñ2...С вЂ” концентрация полимера в суспензии, доли единицы.

7.Между порциями суспензии эакачивают порции воды в объеме не менее 50-70 от обьема воды, которую может поглотить полимер перед растворением. Выбранный полимер поглощает 5 объемов воды, следовательно, порции воды будут соответствоВать 100 м . OcTBTDK ВОДЫ полимер поглотит з из пласта.

Суспенэию готовят непосредСтвенно перед закачкой в пласт, используя для этой цели струйные насосы. Из емкости не более

500-1000 л (чтобы суспензия не осаждалась) готовую суспензию закачивают в нагнета40 тельную скважину насосным агрегатом, Тем же агрегатом в скважину закачивают между порциями суспензии порции воды.

Пример конкретного выполнения.

Участок, на котором расположены три

45 добывающие скважины, испытывает влияние от одной нагнетательной скважины. Из добывающих скважин получают жидкость, обводненную более, чем на 80 . Средняя пористость пласта — 0,20, толщина — 3 м, 50 расстояние между добывающими и нагнетэтельной скважиной в среднем 500 — 600 м, приемистость нагнетательной скважины—

800 м /сут. Необходимо в пласте на расстояние 200 м получить оторочку шириной 1 м.

55 Водорастворимый полимер оксиэтилцеллюлоза (ОЕЦ). По профилю приемистости пласт принимают в интервале 3 м (100 м, 300 м, 400 м по 1 м), Вязкость оксиэтилцел3 3 люлозы 0,5 раствора — 11 МПа с, 1.0 —

138 МГ а.с, 2,0 — 500 МПэ.с.

1501597

Расчет:

1. Обьем суспензии

Зх 0,2 =189 м

K1 = у 100

1/о

Vi +V2

2.Пласты по толщине одинаковые.

Весь объем делят поровну на 3 порции (189 3 = 63 м ).

3.Количество полимера

Р =- 63x0,02х + 63х0,01 + 63x0,005 = 2,21 т, 4.0ксиэтилцеллюлаэа в дизтопливе не растворяется, поэтому в качестве жидкостиносителя выбрали его.

5,Объем воды, эакачиваемай между порциями суспенэии 35 — 45 м . з

Эффективность данного способа в сравнении с известным исследовали в лабораторных условиях на моделях пласта.

При испытании были использованы следующие материалы.

1, Гидраоксиэтил целлюлоза, карбоксиметилцеллюлоза с размером частиц от 0,1 до 30 мкм.

2.В качестве жидкости-носителя; дизтопливо, минеуализованная вода плотностью 1,20 г/см, З,В качестве нефти — модель нефти (нефть:керосин — 1:1) с плотностью

0,798 г/см, вязкостью б,1 МПа с.

Опыты проводили на искусственных моделях пласта, представляющих систему элементов, в качестве которых испальэо8эли стеклянные трубки диаметром 2 см, длиной

28 см, которые заполняли кварцевым песком. В модели брали две трубки, с изменением фракции песка проницаемость элементов была 300 мкм и 1080 мкм .

Опыты проводили в следующей последовательности:

1.Пористую среду каждого элемента по отдельности насыщали нефтью, затем их подсоединяли через общий вход к модели.

2.Проводили вытеснение нефти из модели до полной обводненности обоих элементов.

З.На вход подавали суспензию полимера в инертном растворителе (дизтопливе, минерализован ной воде) и продавливали водой в пористую среду, операцию проводили четырехкратно с последовательным уменьшением полимера в дисперсии.

4,После продавки суспензии в модель пласта давали выдержку до 30 суток (так как длина модели пласта и расстояния между скважинами несоизмеримо).

5.Возобновляли вытеснение нефти водой.

5 6,Обработку результатов эксперимента проводили по формулам:

ЛК = Кр — K> = 100;

Vo где Л К вЂ” прирост коэффициента вытеснения,,ь;

К,Кz — первичный и вторичный коэффициенты вытеснени, t,;

Vi — объем нефти, вытесненной первичной водой, смз; у — объем нефти, вытесненной после обработки, см; э, /о — объем нефти в пористой среде, см .

Результаты опытов приведены в таблице, Как видно из таблицы, в результате закачки полимера, суспендираванного в инер30 тном растворителе, значительно увеличивается коэффициент вытеснения иэ низкопроницаемых зон (в среднем на 50 g), а в целом по модели прирост составляет

28,2 по сравнению с известным.

35 Верхний предел концентрации полимера определяется его фильтрующей способностью в пористой среде (от малоподвижного или неподвижного в промытых высокопроницаемых зонах), контролирует40 ся вязкостью.

Нижний предел концентрации последующих порций ограничивается вязкостью вытесняемой нефти, т.е. не должна быть ниже вытесняемой нефти.

Формула изобретения

Способ разработки неоднородных по проницаемости нефтяных пластов, включа50 ющий закачку в продуктивный пласт полимера, суспенди рова нного в невызывающей набухания жидкости, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения охвата вытеснением обводненных слоисто55 неоднородных продуктивных нефтяных пластов, в качестве суспендированного полимера используют водорастворимый полимер, причем суспензию водорастворимого полимера закачивают в пласт порциями, чередуя с водой, и в каждой

15() 1597 последующей растворимого порции концентрацию водополимера в суспензии уменьшают. при этом концентрация полимера в суспензии равна 20,0-0,01 мас.$.

»оэц>эициет вытгснеил, К, C ре днев значение прироста коэффициента выПрироСт

«оэффицнента вытеснения, 6К, Ф

К и>ечный оэефицие т, вытесе"ия, К, 3

За»а»ив*ение пт рс >»н

Кспы ты- Перви » ый ваемый спос,1> нэ высо»о гроницае- ( ного элемента но дели

«Э низко и ро н и ца емо о эленента моде ли мз нодели в целом нз v>«r)- иэ модели иэ высоко проницаеного >гене»та модем проницае- в целом мого элемента моделии теснения ак, 8 цэвест мый

6,5

43,5

0 88 раствор «аобо»сииетилцеллюлозы нерастворииый, но набухакицей в воде - 0,5 см>

ЬЬ,О

21,0

37,0

15,0

59,0

Предлагаемый

63,о 83, о 73,0 36,5 гидроксиэтилцеллюлпза в минерализова иной воде (плотность

1,19 г/смт) с концентрацией:

13 - 1,5 сн>

0,18 - 1,6 см

Карбо«синетилцеплюлоза в днзтоппиве с » »цен>рацией:

10> - 2,0 см>

1,08 - I,3 см> тидроксилцеплюлоэа в нинералиэованной воде (пормстость

1,19 г/см Н с концентрацией:

0,01> -,5 см

Карбоксилцелпэлоза с концентрацией

202 - 1,5 н>

37.о

13 г

Ь0,5

62,9 21,4 28,2

64,0

41,5

61,0

22,5

78,0

32,7

71,2

54,5

Ьо,о 19,0 . 39,5

Редактор С,Титова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород ул,Гагарина, 101

Составитель А.Прикло1 ский

Техред М,Моргентал Корректор (3 Гирняк

Заказ 4595 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5