Способ разработки залежи высоковязкой нефти

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к разработке залежи высоковязкой нефти созданием фронта горения. Цель - повышение охвата пласта воздействием и предотвращение образования стойкой эмульсии в добываемой продукции. Для этого проводят инициирование процесса горения, создание в пласте после образования устойчивого очага горения оторочки пенной системы путем закачки водного раствора ПАВ и воздуха и вытеснение нагретой нефти холодной водой. Пенные системы также создают дополнительно перед инициированием горения и после окончания процесса горения. Перед закачкой водного раствора ПАВ закачивают пресную воду. 2 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к разработке залежи высоковязкой нефти созданием фронта горения. Целью изобретения является повышение охвата пласта горением и вытеснением, а также предотвращение образования стойкой эмульсии в добывающих скважинах. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе разработки нефтяной залежи, включающем закачку химреагента в нагнетательную скважину и создание в пласте оторочек с высоким гидродинамическим сопротивлением до и после создания в пласте высокотемпературной зоны, продвигаемой водой и газами горения к добывающим скважинам и отбора продукции через них, до закачки в нагнетательную скважину химреагента нагнетают воду, причем в качестве химического реагента используют поверхностно-активное вещество с деэмульгирующими свойствами, а после создания высокотемпературной зоны в пласте закачивают пресную воду с последующей закачкой оторочки раствора поверхностно-активного вещества с деэмульгирующими свойствами. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что оно отличается от последнего тем, что перед закачкой в нагнетательную скважину химреагента до создания очага горения в пласт закачивают пресную воду. После прекращения горения перед закачкой пенообразующего химреагента дополнительно закачивают в пласт пресную воду. В качестве пенообразующего химреагента используют ПАВ с деэмульгирующими свойствами. В предлагаемом способе зону повышенного гидродинамического сопротивления до инициирования горения создают с помощью строчек пены непосредственно в пласте, исключая приготовление на поверхности, путем взаимодействия воздуха с раствором ПАВ с деэмульгирующими свойствами. Закачивание пресной воды перед вводом в пласт раствора химреагента предотвращает контактирование пенообразующего химреагента с нефтью и пластовой минерализованной водой, благодаря чему увеличивается объем и стойкость образуемой пены. Это в свою очередь позволяет создать очаг горения по всей толщине продуктивного пласта, предотвращает прорыв воздуха и образование стойкой эмульсии, ликвидирует взрывоопасную ситуацию в добывающих скважинах. Закачка пресной воды перед созданием зоны повышенного сопротивления после прекращения горения снижает температуру в пласте, тем самым предотвращает деструкцию пенообразующего химреагента. Оторочка пены, образуемая в пласте посредством закачки после прекращения процесса горения оторочек воды, раствора ПАВ с деэмульгирующими свойствами и воздуха, увеличивает охват пласта процессом вытеснения водой подогретой нефти и соответственно коэффициент нефтеотдачи. Закачивание раствора ПАВ только в процессе горения, как это предусмотрено в известном способе, не обеспечивает достижения необходимого технологического эффекта. Предлагаемый способ в промысловых условиях осуществляют следующим образом. Залежь нефти разбуривают нагнетательными и добывающими скважинами в соответствии с выбранной сеткой. Спускают на забой нагнетательной скважины источник тепловой энергии, например, электронагреватель. Для создания оторочки из пены перед фронтом горения в пласт посредством нагнетательной скважины закачивают пресную воду в количестве 5-10 м³ на один м толщины пласта, затем раствор ПАВ в качестве пенообразующего реагента с концентрацией, создающей значительный коэффициент сопротивления давлению окислителя (от 5 до 10 и более), в количестве 0,02 поровых объемов и опять пресную воду 2-3 м³ на один метр толщины пласта для оттеснения раствора ПАВ от призабойной зоны. При этом в качестве пенообразующего реагента используют поверхностно-активное вещество с деэмульгирующими свойствами. Затем осуществляют закачку воздуха с расходом 1000 м³/ч в течение 2-3-х суток, который взаимодействует с раствором ПАВ, образует в пласте пену, временно закупоривающую наиболее проницаемые участки пласта, благодаря чему окислитель продвигается в менее проницаемые прослои продуктивного пласта, что приводит к улучшению общей эффективности процесса добычи нефти. Не прекращая закачки воздуха, включают электронагреватель и инициируют очаг горения в пласте, после чего расход воздуха поддерживают в пределах 250-500 м³/ч для распространения зоны горения в радиальном направлении на расстояние 10-15 м от ствола скважины. По мере установления зоны горения в пласте снова закачивают оторочку раствора ПАВ в таком же объеме, как и при создании оторочки перед фронтом горения (0,02 поровых объема). Затем циклы закачки воздуха и пенообразующего раствора повторяют до тех пор, пока в пласте не будет накоплено тепловой энергии, достаточной для разогрева объема пласта до добывающих скважин. После прекращения процесса горения в пласте в него закачивают дополнительную оторочку раствора ПАВ в объеме, равном 0,02 поровых объема и оторочку газа, например воздуха, в объеме, равном в пластовых условиях объему раствора ПАВ. При этом до закачки раствора ПАВ температуру пласта снижают путем предварительной закачки оторочки холодной воды до значения, предотвращающего деструкцию ПАВ и переходят на обычное заводнение. Лабораторные испытания эффективности предлагаемого способа проводили на линейной модели пласта длиной 142 см, сечением 19,63 см². Модель заполняли кварцевым песком фракции 0,1-0,25 мм со следующими характеристиками пористость 0,3-0,4, проницаемость по воздуху от 2,178 до 2,3 мкм². Насыщение нефтью в долях единиц 0,72-0,82, водой 0,18-0,25. Модель насыщали нефтью Нурлатского месторождения вязкостью 205,7 спз при 20^оС, плотностью 0,920 г/см³. Были проведены 2 серии опытов. В первой серии опытов (предлагаемый способ всего 5 опытов) для создания зоны повышенного сопротивления 5% водный раствор ПАВ типа АФ_9-12 в объеме 20 см³ закачивали трижды: перед инициированием горения, в процессе горения и после прекращения горения. Причем, вслед за последней порцией раствора ПАВ для образования пены дополнительно закачивали в модель 1,5 м³ воздуха. Перед первой и третьей оторочкой раствора ПАВ закачивали по 3 см³ воды. Во второй серии опытов (прототип, всего 2 опыта) зону повышенного сопротивления создавали с помощью обратной водо-нефтяной эмульсии. Во время процесса горения расход воздуха поддерживали в пределах от 240 до 255 м³ на обработку 1 м³ породы, плотность потока воздуха от 74 до 79 м³/м² ч, водовоздушное отношение в пределах от 0,0005 до 0,00093. Данные опытов по извлечению нефти приведены в табл. 1. Как видно из сопоставления лабораторных данных, в опытах по предлагаемому способу коэффициент использования кислорода выше на 2,5% Это указывает на то, что образованная в пласте пена уменьшает прорыв воздуха по высокопроницаемым каналам. Коэффициент вытеснения увеличился на 5% что объясняется вовлечением в процесс вытеснения менее проницаемых поровых каналов. Продолжительность вытеснения по известному способу больше из-за образования стойкой высоковязкой эмульсии на выходе из модели пласта. На основании проведенных лабораторных работ установлено, что устойчивость водо-нефтяной эмульсии, добываемой по предлагаемому способу значительно ниже, чем по известному. Так для разрушения эмульсии, добытой по предлагаемому способу, потребовалось деэмульгатора в 2 раза меньше, чем по известному. Обезвоживание полученной водо-нефтяной эмульсии проводили по следующей методике: 0,5 л водо-нефтяной эмульсии перемешивали с деэмульгатором и отстаивали в течение 2 ч при температуре 60^оС. Затем остаточное содержание воды в продукции определяли на приборе Дина-Старка. Результаты приведены в табл. 2. Из данных табл. 2 видно, что для достижения кондиционного значения подготовленной нефти (содержание остаточной воды не более 0,5% объемных, содержание солей до 100 мг/л нефти) в опытах по известному способу было израсходовано 0,32 г деэмульгатора на 1 кг нефти, а в опытах по предлагаемому способу 0,15 г деэмульгатора на 1 кг нефти. Следовательно, в предлагаемом способе разработки водонефтяная эмульсия является менее устойчивой и поддается разрушению при значительно меньших расходах деэмульгатора. Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа достигается за счет увеличения охвата пласта процессом горения, что приводит (по данным лабораторных опытов) к повышению коэффициента вытеснения нефти на 5% снижения расхода деэмульгатора в процессе обезвоживания получаемой продукции в 2 раза; за счет увеличения охвата пласта вытеснением на этапе заводнения; обеспечения безопасности работ в добывающих скважинах.

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ, включающий закачку химических реагентов в нагнетательную скважину и создание в пласте оторочек с высоким гидродинамическим сопротивлением до и после создания в пласте высокотемпературной зоны, продвигаемой водой к добывающим скважинам и отбор продукции через них, отличающийся тем, что, с целью повышения охвата пласта воздействием и предотвращения образования стойкой эмульсии в добываемой продукции, до закачки химического агента в нагнетательную скважину закачивают пресную воду, причем в качестве химического реагента используют водный раствор поверхностно-активного вещества с деэмульгирующими свойствами, а после создания высокотемпературной зоны в пласте в нагнетательную скважину закачивают пресную воду с последующей закачкой водного раствора поверхностно-активного вещества с деэмульгирующими свойствами.

РИСУНКИ

Рисунок 1