Способ разработки морских нефтяных месторождений заводнением

Авторы патента:

ЛИСТЕНГАРТЕН ЛЕОНИД БОРИСОВИЧ

МАМЕДОВ НАЗИМ ГАСАН ОГЛЫ

АСАД-ЗАДЕ АСАД ИБРАГИМ АЖДАР ОГЛЫ

ШЕЙНИН БОРИС ЕФИМОВИЧ

КУХМАЗОВ МИРЗАБЕК СЕЙФУЛЛАЕВИЧ

E21B43/22 - с применением химикалий или бактерий (E21B 43/27 имеет преимущество; добыча нефти из нефтеносных песков или сланцев - химическая часть C10G)

E21B43/01 - специально предназначенные для подводной добычи (устья подводных скважин E21B 33/035)

Изобретение относится к горному делу и предназначено для разработки морских нефтяных месторождений с применением химических реагентов при заводнении пластов. Цель изобретения - увеличение текущего уровня закачки реагента и добычи нефти при одновременном сокращении сроков разработки месторождений Для этого предварительно морскую воду смешивают с соляной кислотой Затем добавляют алкилбензолсульфонат натрия. При этом соляную кислоту используют в количестве 30- 50% от массы алкилбензолсульфонатов натрия. Это способствует предотвращению солевыпадения, а также соляная кислота растворяет выпавшие в осадок соли. Затем раствор закачивают в залежь через нагнетательные скважины, а через добывающие скважины осуществляют отбор нефти. Увеличение проницаемости породы по воде приводит к увеличению приемистости нагнетательных скважин. Это приводит к увеличению текущего уровня закачки воды в залежь. Соответственно увеличивается текущий уровень добычи нефти и сокращаются сроки разработки месторождения. 1 ил., 7 табл. Q (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 Е 21 8 43/22, 43 01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4631529/03 (22) 25.10.88 (46) 30.01.91. Бюл. М 4 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт по освоению месторождений нефти и газа

"Гипроморнефтегаз" (72) Л Б. Листенгартен, Н.Г. Мамедов, А.И. Асад-заде, Б.Е. Шейнин и М.С.Кухмазов (53) 622.276(088.8) (56) Сулейманов А.Б. и др. Эксплуатация морских нефтегазовых месторождений. М.: Недра, 1986, с. 166. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОРСКИХ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИИ ЗАВОДНЕНИЕМ (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для разработки морских нефтяных месторождений с применением химических реагентов при заводнении пластов. Цель изобретения увеличение текущего уровня закачки

Изобретение относится к горному делу, а именно к разработке морских нефтяных месторождений с применением химических реагентов при заводнении пластов.

Целью изобретения является увеличение текущего уровня закачки реагента и добычи нефти при одновременном сокращении сроков разработки месторождений.

На чертеже представлен график зависимости проницаемости от отношения концентрации соляной кислоты к кон2 реагента и добычи нефти при одновременном сокращении сроков разработки месторождений. Для этого предварительно морскую воду смешивают с соляной кислотой. Затем добавляют алкилбензолсульфонат натрия. При этом соляную кислоту использ1ют в количестве 30507. от массы алкилбензолсульфонатов натрия. Это способствует предотвращению солевыпадения, а также соляная кислота растворяет выпавшие в осадок соли. Затем раствор закачивают в залежь через нагнетательные скважины, а через добывающие скважины осуществляют отбор нефти. Увеличение проницаемости породы по воде приводит к увеличению приемистости нагнетательных скважин. Это приводит к увеличению текущего уровня закачки воды в залежь.

Соответствекяо увеличивается текуцяй уровень добычи нефти и сокращаются сроки разработки месторождения. 1 ил.,7 табл. центрации алкилбенэолсульфонатов натрия в морской воде.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Для увеличения нефтеотдачи пластов и повьпления приемистости нагнетателвных скважин (приемистость вЂ” способность принимать закачиваемую воду) к закачиваемой морской воде добавляют поверхностно-активное ьещество (ПАВ) сульфонол НП-1 (алкилбензолсульфонат натрия) CNa или сульфонол

НПЗ. Концентрация их в закачиваемой 1624131 воде составляет 0,01-0,1Х (весовая концентрация).

Морская вода содержит большое количество солей, из которых к основным относятся NaC1, HgC1<, Na, 5

HgCO и др.

При добавке к морской воде указанных выше ПАВ вследствие нарушения фазового равновесия солевого состава, 10 из нее выпадают различные соли в ниде нерастворимых осадков (например, гипс

CaS04). Также выпадению солей способствуют различные побочные примеси, присутствующие в составе ПАВ. Кроме того, при смешивании морской воды с пластовой непосредственно в пласте указанные ПАВ способствуют интенсивному выпадению солей в порах пласта.

Добавки сульфонолов к морской воде в целом способствуют повьппению приемистости нагнетательных скважин, однако выпадающие нерастворимые в воде осадки значительно снижают потенциальную приемистость нагнетательных скважин, 25 а также скоростные воэможности фильтрации воды в пористой среде, что приводит к низкому уровню закачки воды, и отбору нефти и продлению сроков эксплуатацюш месторождений. В резуль- 3 тате эффек-пвность процесса разработки морских нефтяных месторождений снижается.

Соляная кислота (НС1) хорошо растворяет те соли, которые выпадают из

35 морской вопи {при добавлении к ней сульфонолов) в виде нерастворимых осадков, Кроме того, ввод соляной кислоты в растворы с нарушенным фазовым равновесием способствует восста- 40 новлению фазового равновесия гетерогенных систем. Поэтому добавка соляной кислоты к эакачиваемой морской воде перед обработкой ее поверхностно-активным веществом вЂ” алкилбензолсульфо- 45 натом натрия вЂ” способствует предотвращению солевыпадения, а также растворяет выпавшие в осадок соли.

На чертеже показан график экспериментально полученной зависимости про- 50 шщаемости (К) для воды от концентрации (С} соляной кислоты в морской воде, выраженной в процентах от концентрации в воде ПАВ, т.е. по оси абсцисс (С, 7) отложена концентрация НС1, 35 составляющая 7 от концентрации поверхностно-активного вещества (его концен. трация в воде известна заранее). Например, С = 207. означает, что концент. рация НС1 в воде составляет 20Х от концентрации поверхностно-активного вещества.

На чертеже приведены средние значения зависимости проницаемости породы по воде (К) от отноиения концентрации НС1 к концентрации ПАВ (С) в морской воде, полученные при различных физических условиях эксперимента, охватываюцих все возможные изменения параметров в естественных промысловых условиях. Минерализация морской воды изменялась от 6-8 до 35 г/л (диапазон изменения минерализации соответствует известным морским водам) ° Методика эксперимента следующая. Колонку насыцали пористой средой (очиценным кварцевым песком). Затем пористую среду насыщали нефтью, после чего она вытеснялась пластовыми водами для создания остаточной нефте- и водонасьпценности (имитация призабойных зон нагнетательных скважин). После этого прокачивали несколько объемов (3-4) морской воды (один объем прокачки соответствовал объему пористой среды в колонке) для установления стационарного расхода воды через пористую среду. Затем в зависимости от концентрации НС1 (в эксперименте она изменялась от О до 100Х от концентрации ПАВ вЂ” сульфонолов) в воде измеряли значения проницаемости пористой среды по воде. В качестве поверхностно-активных вецеств использовали сульфонол НП-1 и сульфонол

НП-З.

Как следует из проведенных экспеt риментальных исследований (ом. чертеж) наибольший эффект (примерно пятикратное увеличение проницаемости породы по воде) получен при концентрации соляной кислоты в морской воде, равной

30-50Х от концентрации поверхностноактивных веществ. Меньший эффект, которнй наблюдается до значения С=303, объясняется недостаточным количеством кислоты для растворения солей.А уменьшение эффекта, начиная cd значения

C=507., объясняется разрушающим действием НС1 на ПАВ при данной концентрации кислоты. Таким образом максимальное увеличение проницаемости по воде при концентрации НС1 в воде 3050Х от концентрации ПАВ. Получаемый эффект в случае ввода НС1 перед вводом ПАВ в морскую воду значительно выше (в 2 раза) эффекта, получаемого при обратном порядке ввода кислоты

1 6 составлять (весовая концентрация)

30-507 от концентрации IIAB в воде.

Так, при заданной концентрации ПАВ в воде 0,057 концентрация (С) НС1 сос- тавит: С = 0,05 ° (0,3-0,5) = 0,0150,0257..

Добавка кислоты и ПАВ к морской воде осуцестнляется через доэаторные насооы.

Концентрация

НС1, X от концентрации ПАВ б

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Проницаемость пласта, мД 70 150 350 400 400 405 340 300 170 40 30

П р и м е ч а н и е. Концентрация ПАВ (сульфонол) в морской воде 0,01 мас.X

Иинерализация морской воды 17 г/л.

Та блица 2

Концентрация НС1, Х от концентрации ПАВ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Проницаемость пласта, мД 100 200 410 500 490 500 400 350 210 50 30

П р и м е ч а н и е. Концентрация НАВ 0,05 мас.X.

Иинерализация 17 г/л.

Таблица 3

Концентрация

НС1, Ж от кон- 0 10 20 30 40 50 69 70 80 90 100 центрации ПАВ

Проницаемость пласта, мД 150 230 400 550 555 550 380 310 200 100 50

П р и м е ч а и и е. Концентрация ПАВ 0,1 мас. X.

Иинерализация 17 г/л, 5 162413 в воду (т.е. сначала в воду добавляют

ПАВ, а затем кислоту). Последнее объясняется тем, что в первом случае НС1 действует еще как ингибитор солевыпадения.Результаты экспериментов представлены в табл. 1"7.

Из табл. 1-7 следует, что пятикратное увеличение проницаемости породы по р воде приводит к увеличению приемистости нагнетательных скважин. Это, в свою очередь, приводит к увеличению текущего уровня закачки воды в залежь, соответственно увеличивается текущий уровень добычи нефти и сокращаются сроки разработки месторождений. Все это приводит к значительному повышению эффективности процесса разработки морских нефтяных месторождений. 20

Пример. Перед тем, как добавить требуемое количество (по проекту известно заранее) поверхностно-активных веществ вЂ” алкилбенэолсульфонатсв натрия (сульфонол НП-1 или сульфонол 25

НП-3) к закачиваемой в залежь морской воде, в нее добавляют соляную кислоту.

Концентрация соляной кислоты должна о

Ф о р и у л а и э î б р е т е н и я

Способ разработки морских нефтяных месторождений эаводнением, включающий введение в морскую воду алкилбензолсульфонатов натрия с последующей закачкой ее в залежь через нагнетательные скважины и отбор нефти через добывавцие скважины, о т л и ч а ю щ и йвЂ” с я тем, что, с целью увеличения текуцего уровня закачки реагента и добычи нефти при одновременном сокращении сроков разработки месторождений, перед введением в морскую воду алкилбензолсульфонатов натрия ее смешивают с соляной кислотой, соляную кислоту ис-. пользуют в количестве 30-50Х от массы алкилбенэолсульфонатов натрия. !

Та блица 1

1624131

Та блица 4

Концентрация

НС1, Х от кон- 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 центрации ПАВ

Проницаемость пласта, мД 100 170 200 280 280 280 220 180 110 60 25

П р и м е ч а н и е. Концентрация ПАВ 0,05 мас.Х. Иинерализация 17 г/л.

Порядок ввода реагентов в воду обратнынФ сначала ПАВ, затем кислота.

Таблица 5

Концентрация

НС1 Х от кон- 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10С центрации 0,05Х

Проницаемость пласта|,мД 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60