Способ увеличения нефтеотдачи пластов

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи обводненных терригенных и карбонатных коллекторов и регулирования их проницаемости. Задачей заявляемого технического решения является повышение эффективности применения щелочного заводнения. Способ увеличения нефтеотдачи пластов может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений. Способ осуществляют путем закачки отработанной щелочи или ее смесей с пресной водой с последующей продавкой в пласт пресной воды. Для месторождений с минерализованными водами применяется предоторочка пресной воды. Применяемые отработанные щелочи являются средне- и крупнотоннажными вторичными материальными ресурсами нефтехимических производств. Они должны содержать 6-25 вес.% щелочных компонентов (гидрооксида натрия и/или/карбоната натрия/ и рН >10. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи обводненных терригенных и карбонатных коллекторов и регулирования их проницаемости.

Известны способы вытеснения нефти из пласта, включающие применение щелочных реагентов (обычно гидрооксида или карбоната натрия [1] Недостатком известных технических решений является низкая эффективность метода.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является техническое решение, включающее закачку оторочки щелочи с последующей продавкой ее водой [2] Недостатком его является низкая эффективность вытеснения нефти в условиях высокой неоднородности из терригенных и карбонатных коллекторов.

Целью заявляемого технического решения является повышение эффективности применения щелочного заводнения.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем закачку оторочки раствора щелочного реагента (гидрооксида натрия или карбоната натрия), в качестве щелочного реагента используется отработанная щелочь мокрых процессов газоочистки с последующей продавкой пресной водой. Для месторождений с минерализованной закачиваемой водой применяется предоторочка пресной воды.

Применяемые отработанные щелочи являются средне- и крупнотоннажными вторичными материальными ресурсами нефтехимических производств. Они должны содержать 6-25 вес. щелочных компонентов (гидрооксида натрия и (или) карбоната натрия) и рН > 10.

Отработанная щелочь способна менять смачиваемость поверхности коллектора, что способствует повышению степени вытеснения нефти. Взаимодействие отработанной щелочи с кислыми компонентами нефти приводит к образованию ПАВ снижающих межфазное натяжение на границе нефть-вода. Кроме того, реакция отработанной щелочи с ионами магния и кальция содержащимися в закачиваемых и пластовых водах приводит к образованию осадков, снижающих водопроницаемость промытых зон и пропластов. Последнее способствует выравниванию фронта заводнения и вовлечению в разработку более низкопроницаемых зон и участков пласта, снижению непроизводительной закачки воды.

Способ может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений.

Эффективность способа определяют экспериментально в лабораторных условиях по известным методикам. Результаты исследований приведены в таблицах.

Пример 1.

Важной характеристикой нефтевытесняющего агента является межфазное натяжение на границе нефть/вода. Измерение равновесного межфазного натяжения проводили следующим образом. Равные объемы дегазированной падунской нефти и щелочного раствора встряхивали в течение 60 минут для достижения равновесия. После отстоя нефтяную и водную фазы разделяли. Затем измеряли межфазное натяжение между полученными нефтяной и водной фазой с помощью сталагмометра (σ 0,2мН/м)) или спинингдрогптензиметра (σ 0,2мН/м).). Результаты эксперимента приведены в табл. 3. Характеристика отработанной щелочи и нефти приведены в табл. 2 и 1. Как видно из данных таблицы 3 отработанная щелочь N 3 позволяет снизить межфазное натяжение на границе нефть/вода с 14,8 мН/м до 0,14 мН/м, что будет способствовать вытеснению нефти из пласта. Разбавление щелочи водой повышает межфазное натяжение на границе падунская нефть/вода.

Пример 2.

Нефтевытесняющее действие отработанных щелочей в условиях терригенного коллектора проверяли на составных линейных моделях пласта Уршакского месторождения. Для этого в цилиндрических образцах керна месторождения (предварительно экстрагированных спирто-бензольной смесью) методом капиллярной вытяжки создавали связанную воду и насыщали керосином. Затем керны укладывали в горизонтальный кернодержатель и в ходе фильтрации замещали керосин моделью нефти. После чего нефть вытесняли закачиваемой водой и закачивали оторочки отработанной щелочи, чередуемые закачками воды. До и после оторочек щелочи в модель закачивали оторочки пресной воды. Эксперименты проводили при 42-44^oС, при постоянной скорости фильтрации 1 м/сутки. Результаты эксперимента приведены в табл. 4, характеристика флюидов в табл. 1, отработанных щелочей в табл. 2.

При довытеснении нефти оторочками отработанных щелочей N 1 и N 2, в 0,3 п. о. увеличение коэффициента нефтевытеснения (β) составляло 5,1 7,7% (Опыты 1 и 2, табл. 4), а сплошная закачка данных щелочных реагентов повышала β на 7,6-11,7% Характеристика нефтей и вод, используемых при испытании способа.

Пример 3.

Нефтевытесняющее действие отработанной щелочи в условиях карбонатного коллектора проверяли на насыпной линейной модели пласта Падунского месторождения. Корпус модели пласта набивали дезинтегрированным, экстрагированным спирто-бензольной смесью карбонатным керном Падунского месторождения. Модель пласта насыщали пластовой водой и изовязкостной моделью нефти, характеристика которых приведена в табл. 1. Эксперимент проводили при температуре 20-22^oС, вытеснение проводили при постоянной скорости фильтрации 1,1 м/сутки из горизонтально расположенной модели.

Довытеснение нефти оторочкой отработанной щелочи N 3 в 0,3 п. о. приводит к увеличению коэффициента нефтевытеснения на 5,6 а сплошная закачка отработанной щелочи N 3 увеличивает на 12,6 (Опыт 3 в табл. 4). Закачка отработанной щелочи не сопровождается заметным изменением фильтрационного сопротивления модели пласта по воде, что благоприятствует применению отработанных щелочей в низкопроницаемых карбонатных коллекторах.

Пример 4.

Эксперимент проводили аналогично описанному в примере 3.

Введение в состав отработанной щелочи N 3 АПАВ (алкилбензолсульфоната натрия) приводит к снижению нефтевытесняющей способности отработанной щелочи в 2,4-2,5 раза. (Опыт N 3 и 4 в табл. 4). При закачке 0,3 п.о. наблюдается снижение Db с 5,6 до 2,2% а при сплошной закачке Db уменьшается с 12,6 до 5,3% Пример 5.

Отработанные щелочи при смешении с минерализованными водами в пласте способны образовывать осадки по следующим реакциям: В неоднородных пластах образование осадков снижает проницаемость промытых высоководопроницаемых зон и пропластков, что приводит к выравниванию фронта заводнения, роста коэффициента охвата пласта заводнением, уменьшению непроизводительной закачки воды и обводненности продукции. Осадкообразующее действие отработанных щелочей определяли по отношению объема осадка (V_oc) к общему объему смеси щелочи (V_щ) и сточной воды (V_в): , где α объемная доля осадка.

Измерение проводили следующим образом. Выбранные объемы щелочей и сточной воды помещали в мерные пробирки, встряхивали и оставляли в покое до прекращения изменения объемов осадков (старения осадков) на что требовалось 6-10 суток.

Наблюдали образование рыхлых осадков, занимающих до 30-50% от объема системы (табл. 5).

Таким образом, применение предлагаемого способа вытеснения нефти в нефтедобывающей промышленности позволяет: повысить эффективность извлечения нефти из средне- и малопроницаемых, неоднородных терригенных и карбонатных коллекторов месторождений с пресными и минерализованными закачиваемыми водами;
снизить материальные затраты метода щелочного заводнения;
регулировать проницаемость водопроводящих каналов и пропластков в коллекторах месторождений с высокоминерализованными водами;
квалифицированно утилизировать отработанные щелочи отходы нефтехимических производств;
улучшить охрану окружающей среды.

Формула изобретения

1. Способ увеличения нефтеотдачи пластов, включающий закачку в пласт оторочки щелочи, отличающийся тем, что в качестве щелочной оторочки используют отработанную щелочь мокрых процессов газоочистки нефтехимических производств с последующей продавкой ее закачиваемой водой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при продавке оторочки отработанной щелочи минерализованной водой перед щелочной оторочкой закачивают порцию пресной воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5