Состав для вытеснения нефти
Владельцы патента RU 2381251:
Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") (RU)
Изобретение относится к биотехнологии в нефтяной промышленности и может быть использовано при разработке неоднородных по проницаемости и нефтенасыщенности нефтяных коллекторов. Технический результат - снижение проницаемости водонасыщенной части пористой среды, увеличение охвата пласта вытеснением, довытеснение остаточной нефти. Состав для вытеснения нефти содержит, мас.%: биополимер ксантанового типа БЖК 5-20, каустическая сода 10-40, органический растворитель РКД 10-30, вода остальное. 1 табл.
Изобретение относится к биотехнологии в нефтяной промышленности и может быть использовано при разработке неоднородных по проницаемости и нефтенасыщенности нефтяных коллекторов.
Одним из способов увеличения нефтеотдачи является использование составов для изоляции пластовых вод в нефтяных скважинах за счет заполнения пор пласта различными химическими реагентами или тампонирующими веществами.
Оптимальными могут считаться нефтевытесняющие агенты, вязкость которых в обычных условиях (на поверхности и в процессе закачки) имеет низкие значения, они хорошо фильтруются в пористой среде. В пластовых условиях их реологические свойства должны изменяться, вязкость должна увеличиваться многократно. Для достижения значительных результатов по изменению профилей приемистости необходимо обеспечить проникновение композиции преимущественно в высокопроницаемые, высокообводненные пропластки. Важно, чтобы закачиваемый в пласт нефтевытесняющий агент не ухудшал фильтрационных характеристик низкопроницаемой нефтенасыщенной зоны пласта.
Для обеспечения указанных требований возможно использование различных составов на основе биополимеров и полимеров.
Известны составы для изоляции пластовых вод в нефтяных скважинах на основе водных растворов полимеров и тампонирующих добавок. В качестве тампонирующих добавок используют древесную муку (пат. РФ №2057914), песок, глинопорошок, известковый порошок (пат. РФ №2090746, 2065945). В качестве полимеров используют полиакриламид, полиокси-этилен, карбоксиметилцеллюлозу (пат. РФ №2071555). Основным недостатком известных составов является использование достаточно большого количества ингредиентов, их невысокая эффективность при использовании в неоднородных по проницаемости пластах. Многие составы не обладают селективностью, т.е. происходит снижение проницаемости поровых зон пласта как для воды, так и для нефти. Растворы полимеров теряют необходимые реологические характеристики из-за сдвиговой деградации при приготовлении и закачивании в пласт.
Наиболее близким к предлагаемому составу является состав для извлечения нефти, содержащий биополимер Acinetobacter sp - «Симусан», органический растворитель марки нефрас и воду (пат. РФ №2122631, Е21В 43/22, 1998 г.).
Данный состав недостаточно эффективен в процессе нефтеотдачи пласта, т.к. дает небольшой охват пласта заводнением.
Задачей настоящего изобретения является создание состава из доступного сырья, включающего биополимер с высокими реологическими показателями, селективно повышающий фильтрационное сопротивление движению воды в высокопроницаемых промытых зонах.
Поставленная задача достигается за счет использования состава, включающего водный раствор биополимера БЖК ксантанового типа, каустической соды, органического растворителя и воды при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Биополимер БЖК | 5-20 |
| Каустическая сода | 10-40 |
| Органический растворитель РКД | 10-30 |
| Вода | Остальное |
Биополимер жидкий ксантанового типа, БЖК по ТУ 2458-002-50635131-2003 изм. п.1-4 представляет собой сложную систему на водной основе, содержащую биополимер ксантанового типа и ряд добавок (биоцид, антиоксидант, смесь неионогенных поверхностно-активных веществ). БЖК относится к малоопасным веществам (4 класс опасности по ГОСТ 12.1.007.87).
Каустическая сода жидкая по ГОСТ 11078-78 или ГОСТ 2263-79 - бесцветная прозрачная жидкость, хорошо смешивается с водой с выделением большого количества тепла.
Растворитель «РКД» - углеводородный растворитель комплексного действия по ТУ 2458-004-39968249-2004. Углеводородный растворитель «РКД» получают в результате смешения ароматических, алифатических и нафтеновых углеводородов нормального и изомерного строения с активными добавками, обладающими биоцидными и ингибирующими свойствами. В результате межмолекулярного физико-химического взаимодействия биополимера ксантанового типа, каустической соды и растворителя образуется пространственно-сшитая сетка. Макромолекулы биополимера и образовавшихся ПАВ при реакции каустической соды (щелочи) с кислыми компонентами нефти образуют как водородные, так и гидрофильно-гидрофобные связи, что приводит к повышению структурно-механических свойств биополимерной композиции, насыщенной неорганическими осадками, полученными в результате химического взаимодействия каустической соды с ионами щелочно-земельных металлов (Са++, Мg++) закачиваемой воды и растворенными в растворителе асфальто-смолистыми веществами. При закачке в неоднородный по проницаемости пласт предлагаемого состава происходит селективная изоляция, т.е. сложная биополимерная композиция проникает не только в высокопроницаемую обводненную часть коллектора обеспечивая надежную изоляцию пропластка, делая его непроницаемым для воды, в то же время сохраняет достаточно эластичную и прочную структуру. Состав внедряется в пласты кроме горизонтального направления и в вертикальное направление, что способствует повышению охвата пластов.
Состав готовят простым смешением компонентов. В вертикальную цилиндрическую емкость, в нижней части которой вмонтированы два крана для подачи воды, из резервной емкости подается биополимер БЖК. Затем добавляют расчетное количество каустической соды и растворителя. Перемешивание в емкости осуществляется за счет гидравлического вращения воды внутри емкости. Отбор приготовленного раствора и подача его в скважину осуществляется с помощью цементировочного агрегата ЦА-320.
Эффективность данного состава определялась по методике (ОСТ 39-195-88. Нефть. Метод определения коэффициента вытеснения нефти водой в лабораторных условиях. Миннефтепром, М.) экспериментально по изменению подвижности воды до и после закачивания состава и по нефтевытеснению остаточной нефти.
Результаты опытов приведены в таблице.
| № опыта | Концентрация реагентов, мас.% в растворе пресной воды | Снижение проницаемости | Коэффициент нефтевытеснения, д.е. | Прирост коэффициента нефтевытеснения, % | ||
| Биополимер БЖК | Каустическая сода | Органический углеводород, «РКД» | ||||
| 1 | 5 | 10 | 10 | 82,7 | 0,80 | 37,9 |
| 2 | 10 | 20 | 15 | 90,3 | 0,89 | 53,4 |
| 3 | 20 | 40 | 30 | 98,1 | 0,97 | 67,2 |
| 4 | 20 «Симусан»(по прототипу) | - | 30 | 60,8 | 0,64 | 10,3 |
| 5 | 20 | 40 | - | 70,3 | 0,76 | 31,0 |
| 6 | 20 | - | 30 | 73,7 | 0,65 | 19,0 |
| 7 | - | 40 | 30 | 58,4 | 0,63 | 8,6 |
| 8 | Базовый вариант, вытеснение минерализованной водой | - | 0,58 | - |
Пример 1. Сравнительные опыты выполнялись при вытеснении остаточной нефти из модели пласта длиной 60 см, диаметром 2,9 см, представленной молотым песчаником с проницаемостью 1,5 мкм2. В модели создают связанную воду, затем насыщают подготовленную модель нефтью вязкостью 20,0 МПа·с. При горизонтальном положении из модели пласта вытесняют нефть пластовой минерализованной водой (содержание солей 140 г/дм3) при ее объемном расходе 6 см3/ч до стабилизации перепада давления и полной обводненности выходящих из модели проб жидкости (опыт 8, табл.). Коэффициент вытеснения нефти равен 0,58. Затем в модель пласта подавали оторочку состава 0,4 п.о., содержащего 20% биополимера БЖК, 40% каустической соды и 30% растворителя, на пресной воде, которая проталкивается минерализованной водой 0,1 п.о., и опыт останавливают на 12-24 часа для полного образования тампонирующего материала в обводненной части пласта. После завершения реагирования компонентов состава между собой и минерализованной водой фильтрацию минерализованной воды возобновляют до полного прекращения вытеснения нефти из пластовой модели. Снижение проницаемости достигло 98,1%, а прирост нефтевытеснения 67,2% (опыт 3, табл.).
Пример 2. По той же методике проводился опыт по вытеснению нефти составом, содержащим 20% биополимера «Симусан» и 30% растворителя (прототип, опыт 4, табл.). Снижение проницаемости в этом случае 60,8%, а прирост коэффициента нефтевытеснения 10,3%.
Результаты сопоставительных опытов показывают, что предложенный состав позволяет более эффективно по сравнению с прототипом снижать проницаемость водонасыщенной части пористой среды, увеличить охват пластовой модели вытеснением минерализованной водой и довытеснить остаточную нефть.
Способ прост и технологичен. Реагенты не токсичны.
Состав обладает высокой эффективностью для повышения нефтеотдачи обводненных пластов, находящихся в поздней стадии разработки.
Состав для вытеснения нефти, содержащий водный раствор биореагента, щелочь и органический растворитель, отличающийся тем, что в качестве биореагента он содержит биополимер ксантанового типа БЖК, в качестве щелочи - каустическую соду, в качестве органического растворителя - растворитель комплексного действия РКД при следующем содержании компонентов, мас.%:
| Биополимер БЖК | 5-20 |
| Каустическая сода | 10-40 |
| Органический растворитель РКД | 10-30 |
| Вода | Остальное |
