Состав для обработки скважины и призабойной зоны пласта (варианты) и способ обработки скважины и призабойной зоны пласта

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к составам и способам обработки скважины и призабойной зоны пласта с помощью микробиологического воздействия. В разных вариантах содержания компонентов состав включает углеводородокисляющие бактерии, питательную среду неионогенного поверхностно-активного вещества или их смесь с анионным поверхностно-активным веществом, воду и комплексную добавку, представляющую собой отход зерноперерабатывающих производств, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углеводородокисляющие бактерии 0,3-0,6, комплексная добавка 0,3-0,6, питательные соли 0,1-0,4, НПАВ или смесь НПАВ и АПАВ 0,1-0,3 мас.%, дрожжей хлебопекарных 0,05-0,1 мас.% или без них, вода - остальное. Способ обработки скважины и призабойной зоны пласта включает последовательную закачку раствора НПАВ и биореагента, проведение технологической выдержки с последующим извлечением продуктов кольматации и закупоривающих агентов, перед закачкой раствор НПАВ нагревают до 60-80^oС, осуществляют продавку раствора НПАВ в затрубное пространство, а биореагента в призабойную зону пласта водным раствором питательных солей. Изобретение позволяет увеличить приемистость нагнетательной и дебитдобывающих скважин. Способ является экологически чистым и не оказывает отрицательного воздействия на окружающую среду. 3 с.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам и способам обработки скважины и призабойной зоны пластов с помощью микробиологического воздействия.

Известен способ обработки призабойной зоны пласта путем закачки состава, содержащего культуру углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ) с питательными веществами и неионогенными поверхностно-активными веществами (НПАВ), причем для интенсификации жизнедеятельности микроорганизмов или их разрушения состав подвергают волновому воздействию с различной частотой (см. патент РФ 2121059, МКИ Е 21 В 43/22, публ. 1998 г.).

Недостатком данного способа является сложность технологического исполнения вследствие учета многих факторов при подготовке закачиваемого состава.

Известен способ обработки нефтяного пласта, включающий закачку в призабойную зону микробиологического раствора с добавкой питательных веществ и НПАВ с последующим дренированием пласта для удаления продуктов кольматации и закупоривающих агентов (см. патент РФ 2129658, МКИ Е 21 В 43/22, публ. 1999 г.).

Недостатком данного способа является недостаточно высокая эффективность, связанная с относительно низкими нефтеотмывающими свойствами образующихся нефтевытесняющих агентов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ обработки призабойной зоны добывающей скважины, включающий закачку в пласт раствора НПАВ и микробиологического раствора с добавкой питательных веществ, проведение технологической выдержки с последующим удалением продуктов кольматации и закупоривающих агентов (см. патент РФ 2156353, МКИ Е 21 В 43/22, публ. 2000 г.).

Недостатком известного способа является то, что микробиологическое воздействие осуществляется лишь в сочетании с физическим воздействием на призабойную зону.

В основу настоящего изобретения положена задача создания высокоэффективного экологически чистого состава для обработки скважины и призабойной зоны пласта и способа обработки скважины и призабойной зоны пласта, снизивших свою продуктивность в результате загрязнения стенок скважины и призабойной зоны пласта асфальтено-смолопарафиновыми отложениями (АСПО) и другими закупоривающими агентами.

Поставленная задача решается путем создания состава для обработки скважины и призабойной зоны пласта, включающего углеродокисляющие бактерии, питательные соли, неионогенное поверхностно-активное вещество, воду и дополнительно содержащего комплексную добавку при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углеводородокисляющие бактерии - 0,3-0,6 Питательные соли - 0,1-0,4 Неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,1-0,3 Комплексная добавка - 0,3-0,6 Вода - Остальное В варианте состав содержит дрожжи при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углеводородокисляющие бактерии - 0,3-0,6 Питательные соли - 0,1-0,4 Неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,1-0,3
Комплексная добавка - 0,3-0,6
Дрожжи - 0,05-0,1
Вода - Остальное
также путем создания способа обработки скважины и призабойной зоны пласта, включающего последовательную закачку раствора НПАВ и биореагента, проведение технологической выдержки с последующим извлечением продуктов кольматации и закупоривающих агентов, перед закачкой раствор НПАВ нагревают, осуществляют продавку раствора НПАВ в затрубное пространство, а биореагента в призабойную зону пласта водным раствором питательных солей, причем в качестве биореагента используют составы по п. 1 и 2.

Для приготовления состава в качестве углеводородокисляющих бактерий используют, например:
- бактериальный препарат "Путидойл" по ТУ 64.14.110 - 86;
- биопрепарат "Дестройл" по ТУ 9291 - 006 - 05803071 - 96;
- биопрепарат "Деворойл", представляющий собой ассоциацию штаммов, выделенных из аборигенной микрофлоры Бондюжского нефтяного месторождения.

В качестве питательных солей для приготовления состава и при осуществлении технологии используют:
- диаммонийфосфат (NH₄)₂HPO₄ по ГОСТ 3772-74;
- азотнокислый аммоний NH₄NO₃ по ГОСТ 2-85;
- азотнокислый калий KNO₃ по ГОСТ 19790-74 или их смеси.

Данные минеральные соли способствуют интенсификации роста и жизнедеятельности бактерий, содержащихся в составе.

В качестве комплексной добавки используют для приготовления состава:
- отходы мукомольного производства по ТУ 8-РФ-11-95-11;
- отходы овсяного производства по ТУ 8-22-384;
- отходы гречишного производства по ТУ 8-2210-77.

Данные отходы содержат разнообразные вещества, такие как крахмал, мел, пептины, целлюлоза, микроэлементы, витамины, а также являются источниками микроорганизмов - р. Saccharomyces, p. Fuzarium, p. Clostridium, p. Pseudomonas, p. Micrococcus.

УОБ при совместном использовании с комплексной добавкой дополнительно обогащаются органическими питательными веществами, содержащимися в комплексной добавке, а присутствующие в комплексной добавке микроорганизмы также используют в качестве минерального питания - питательные соли, в результате чего состав приобретает значительную биохимическую активность при обработке скважины и призабойной зоны.

Введение в состав НПАВ, в качестве которой используют, например, оксиэтилированные изононилфенолы типа АФ₉ - 6, АФ₉ - 12 или их смесь по ТУ 38.507 - 63 - 171 - 91, МЛ - 72 или МЛ - 80 по ТУ 84 - 509 - 1 - 82, способствует проникновению микробиологического состава в глубь пласта за счет активизации капиллярных сил в призабойной зоне, усилению адсорбционных процессов для микроорганизмов и лучшему отмыванию АСПО и кольматирующих агентов со стенок скважины и порового пространства. Использование горячего раствора НПАВ при осуществлении технологии способствует отмыву АСПО и механических примесей со стенок скважины и насосно-компрессорных труб.

Введение в состав дрожжей, используемых по ГОСТ 171 - 81 и состоящих из Sacehoromyces cerevusiae, способствует усилению эффективности состава при обработке скважины и призабойной зоны пласта.

После закачки заявляемого состава в скважину и призабойную зону пласта в результате жизнедеятельности присутствующих в составе бактерий происходит активизация состава с последующей биодеградацией АСПО и кольматирующих агентов с выделением продуктов биодеградации - органических кислот, спиртов, биоПАВ, обладающих поверхностной активностью и способствующих отмыву отложений с поверхности оборудования, стенок скважины и призабойной зоны пласта.

Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет получить новый технический результат, а именно создать высокоэффективный экологически чистый состав и способ для обработки как нагнетательных, так и добывающих скважин и призабойной зоны пласта.

Анализ отобранных в процессе поиска известных решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного заявленной совокупности признаков и обладающего высокими показателями при обработке скважины и призабойной зоны пластов.

Технология проведения опытно-промышленных работ заключается в следующем. В непосредственной близости от обрабатываемой скважины устанавливают 3 автоцистерны типа АЦ с объемом 8-10 м³ воды каждая.

В одной цистерне готовят заявленный состав, в другой - горячий (60-80^oС) водный раствор НПАВ, в третьей - водный раствор питательных солей.

При открытой затрубной задвижке закачивают через колонну насосно-компрессорных труб 8-10 м³ горячий водяной раствор НПАВ 0,1-0,3%-ной концентрации, затем 5-6 м³ водного раствора питательных солей 0,1-0,4%-ной концентрации, которой выдавливают часть раствора НПАВ в затрубное пространство. Закрывают затрубную задвижку и закачивают 6-8 м³ заявляемого состава, который продавливают водным раствором питательных солей в призабойную зону пласта. Для реагирования заявляемого состава с АСПО и кольматирующими агентами проводят выдержку не менее 3 суток. Далее в зависимости от пластового давления проводят излив или извлекают путем свабирования скважины отработанный раствор с продуктами кольматации и закупоривающими агентами.

Для доказательства соответствия заявляемого изобретения критерию "промышленная применимость" приводим примеры использования заявляемого состава при обработке скважины и призабойной зоны пласта.

Были проведены лабораторные исследования по определению степени разрушения отложений заявляемым составом. В качестве отложений были взяты образцы с нагнетательной и добывающей скважин. Исследования проводят в аэробных условиях при температуре 25-30^oС в стационарных условиях в течение 20 суток. Изменение веса образцов контролируют методом гравиметрии в начале и в конце эксперимента по формуле:
ΔР=(Р_н-Р_к/Р_н)•100%,
где Р_н - вес образца в начале эксперимента, г;
Р_к - вес образца в конце эксперимента, г.

Результаты исследований приведены в таблице 1. По данным таблицы 1 видно, что после воздействия на образцы заявленным составом вес образцов уменьшился на 9,2-34,1%. Во время проведения исследований проводят контроль за количеством клеток микроорганизмов. Количественный анализ микробных клеток определяют путем высева проб на соответствующие питательные среды методом предельных разведений. Обработку результатов проводят с помощью таблицы Мак-Креди, составленной на основании вариационной статистики (см. Руководство к практическим занятиям по микробиологии. В.В. Аникеев, К.А. Лукомская. М., "Просвещение", 1977 г.). Результаты приведены в таблице 2. Как видно из данных таблицы, после воздействия заявляемым составом на образцы отложений произошел рост клеток микроорганизмов - углеводородокисляющих бактерий и гетеротрофов микроорганизмов, которые получают углерод в основном из органических соединений в условиях пласта, что свидетельствует о биоразложении отложений.

В примере с использованием известного состава рост клеток микроорганизмов прекратился, что свидетельствует о прекращении жизнедеятельности микроорганизмов.

Проводят исследования по определению изменения компонентного состава образцов отложений, взятых с конкретных нагнетательной и добывающей скважин. После воздействия на образцы заявляемыми составами (табл. 1, состав 9, 4) проводят выдержку в течение 15 суток и определяют изменение веса и компонентного состава образцов. Результаты приведены в таблице 3. Из данных таблицы видно, что произошло уменьшение веса образцов после микробиологического воздействия.

Для доказательства эффективности заявляемого состава приводим конкретный пример обработки нагнетательной скважины и призабойной зоны пласта. Обработку скважины и призабойной зоны осуществляют в следующей последовательности. При открытой затрубной задвижке закачивают 0,12% горячий раствор НПАВ-АФ₉-6 в объеме 8 м³, который продавливают в затрубное пространство 0,3% водным раствором диаммонийфосфата. Затем закрывают затрубную задвижку и закачивают заявляемый состав в объеме 8 м³, который продавливают в призабойную зону водным раствором диаммонийфосфата. Проводят технологическую выдержку в течение 72 часов и извлекают отработанный состав с продуктами кольматации и закупоривающими агентами путем самоизлива в желобную емкость. Далее скважину пускают в эксплуатацию. До воздействия заявляемым способом приемистость была равна 34 м³/сут при Р_{устьевом} 10,3 МПа и коэффициент приемистости (К_пр=приемистость /Р_{устьевом}) составлял 0,33, а после обработки по истечении 6 месяцев приемистость увеличилась до 200 м³/сут при Р_{устьевом} 15,0 МПа и коэффициент приемистости стал равен 1,3, что подтверждает эффективность заявляемого изобретения.

Предлагаемое изобретение обладает следующими технико-экономическими преимуществами:
- увеличивает приемистость нагнетательной и дебитдобывающих скважин за счет более эффективной обработки скважин и призабойной зоны пластов;
- является экологически чистым и не оказывает отрицательного воздействия на окружающую среду.

Формула изобретения

1. Состав для обработки скважины и призабойной зоны пласта, включающий углеводородокисляющие бактерии, питательные соли, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и воду, отличающийся тем, что он в качестве ПАВ содержит неионогенное ПАВ (НПАВ) или смесь неионогенного ПАВ и анионного ПАВ (АПАВ) и дополнительно - комплексную добавку при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углеводородокисляющие бактерии 0,3-0,6

Питательные соли 0,1-0,4

НПАВ или смесь НПАВ и АПАВ 0,1-0,3

Комплексная добавка 0,3-0,6

Вода Остальное

2. Состав для обработки скважины и призабойной зоны пласта, включающий углеводородокисляющие бактерии, питательные соли, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и воду, отличающийся тем, что в качестве ПАВ он содержит неионогенное ПАВ или смесь неионогенного ПАВ (НПАВ) и анионного ПАВ (АПАВ) и дополнительно комплексную добавки и дрожжи хлебопекарные при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углеводородокисляющие бактерии 0,3-0,6

Питательные соли 0,1-0,4

НПАВ или смесь НПАВ и АПАВ 0,1-0,3

Комплексная добавка 0,3-0,6

Дрожжи хлебопекарные 0,05-0,1

Вода Остальное

3. Способ обработки скважины и призабойной зоны пласта, включающий последовательную закачку раствора неионогенного поверхностно-активного вещества (НПАВ) и биореагента, проведение технологической выдержки с последующим извлечением продуктов кольматации и закупоривающих агентов, отличающийся тем, что перед закачкой раствор НПАВ нагревают до 60-80°С, осуществляют продавку раствора НПАВ в затрубное пространство, а биореагента в призабойную зону пласта - водным раствором питательных солей, причем в качестве биореагента используют составы по п.1 или 2.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3