Способ разработки неоднородного нефтяного пласта
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений для увеличения нефтеотдачи неоднородных по проницаемости и трещиноватых пластов и снижения обводненности добываемой продукции за счет селективного воздействия на трещиноватый коллектор. Обеспечивает повышение нефтеотдачи и снижение обводненности добываемой продукции. Сущность изобретения: способ включает последовательную закачку в пласт гель-дисперсной системы - ГДС и сшитой полимерной системы - СПС. При этом закачку ГДС осуществляют в два этапа, используя на первом этапе в качестве растворителя пресную воду, а на втором этапе в качестве растворителя используют воду с минерализацией не менее 15 г/л.. 1 табл., 4 ил.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений для увеличения нефтеотдачи неоднородных по проницаемости и трещиноватых пластов.
Известен способ разработки неоднородного нефтяного пласта, согласно которому в пласт закачивают в виде первой оторочки дисперсию гель-частиц в водном растворе полимера, а в виде второй оторочки закачивают водный раствор полимера и соли поливалентного металла (патент РФ №2299319, МПК Е21В 43/22). Способ недостаточно эффективен из-за того, что в качестве дисперсии гель-частиц предложено использовать промышленно выпускаемые водопоглощающие полимеры акрилиамида, нерастворимые в воде. Для указанного класса полимеров характерна сильная зависимость степени набухания от минерализации, и в водах с минерализацией более 10 г/л эти полимеры практически не набухают и соответственно не образуют гель-частиц.
Известен способ разработки неоднородного нефтяного пласта по патенту РФ №2298088, МПК Е21В 43/22, включающий закачку в пласт водной дисперсии коллоидных частиц полиакриламида, содержащей полиоксихлорид алюминия, при этом объем указанной дисперсии рассчитывают по формуле, учитывающей радиус проникновения дисперсии в пласт, среднюю пористость и суммарную толщину принимающих интервалов. Способ недостаточно эффективен из-за того, что реакция гелеобразования с полиоксихлоридом алюминия в закачиваемом растворе происходит мгновенно, что ведет к увеличению давления закачки дисперсной системы, усложняя тем самым технологический процесс.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий последовательную закачку в пласт гель-дисперсной системы (ГДС) для изоляции существующей системы техногенных трещин и высокопроводящих каналов в призабойной зоне и затем закачку сшитой полимерной системы (СПС) для регулирования профиля приемистости и фильтрационных потоков в неоднородных поровых и трещиновато-поровых пластах со стороны нагнетательных скважин (заявка на изобретение №2008134827/03, МПК Е21В 43/22, публикация 27.02.2010). Недостатком данного способа является низкая эффективность изоляции разных по проницаемости трещиноватых каналов из-за невысокой дисперсности гелевых частиц, получаемых в процессе закачки полимерной композиции на воде одной минерализации.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение нефтеотдачи и снижение обводненности добываемой продукции.
Поставленная задача решается путем того, что в предлагаемом способе разработки неоднородного нефтяного пласта, включающем последовательную закачку в пласт ГДС и СПС, в отличие от прототипа закачку ГДС осуществляют в два этапа, используя на первом этапе ГДС, содержащую фракции более крупного размера, чем фракции ГДС, используемой на последующем этапе. При этом на втором этапе закачки ГДС используют ГДС с гелевыми частицами, размеры которых соизмеримы с размерами пор и мелких трещин, и в качестве растворителя ГДС на первом этапе используют пресную воду, а на втором этапе - воду с минерализацией не менее 15 г/л.
Технический результат, достигаемый при осуществлении данного изобретения, заключается в том, что последовательная закачка в пласт композиций ГДС, содержащих частицы разных размеров, позволяет на первом этапе при использовании ГДС с частицами крупных размеров изолировать трещины с большей раскрытостыо, а на втором этапе закачки ГДС осуществить изоляцию пор и мелких трещин. Селективное воздействие на трещиноватый коллектор таким образом в целом обуславливает значительное повышение эффективности способа. Следует также указать, что размер гелевых частиц в композиции ГДС связан с минерализацией растворителя. Процесс растворения полимера складывается из двух стадий: на первой стадии за счет проникновения растворителя в поры частиц полимера происходит их набухание, на второй стадии происходит переход молекул полимера в раствор или собственно растворение. Степень набухания частиц и время растворения, как показали проведенные эксперименты, сильно зависят от минерализации растворителя - чем выше ионная сила раствора, тем продолжительнее происходит набухание и растворение. Так, время растворения полиакриламида (ПАА) в пресной воде (минерализация 0,3 г/л) составляет 45-60 минут, а в воде с содержанием солей 200 г/л порошок ПАА растворяется в течение 240-300 минут. Размер набухших частиц полимера за одно и то же время в растворителях с различной степенью минерализации различен. Поскольку для получения ГДС используют сшиватели быстрого реагирования, сшивка на поверхности набухших частиц происходит в течение 15-20 минут и образование гелей на поверхности частиц останавливает их переход в раствор, т.е. останавливает процесс дальнейшего растворения. Таким образом, используя растворители с различной степенью минерализации, можно получать композиции ГДС, включающие частицы определенных размеров.
На фиг.1 представлена экспериментально полученная зависимость размера частиц от минерализации растворителя. Для приготовления ГДС были использованы полимеры акриламида с молекулярной массой 10-12(дальтон) и степенью гидролиза не более 0,5%. В качестве сшивателя использовали хромо-калиевые квасцы. Размер гелевых частиц определяли с помощью микроскопа марки «Микмед-2000». Фото частиц представлены на фиг.2 - при минерализации растворителя 0,32 г/л, на фиг.3 - при минерализации 15 г/л, на фиг.4 - при минерализации растворителя 200 г/л.
Описываемый способ разработки неоднородного нефтяного пласта прошел опытно-промышленные испытания в ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» в феврале 2011 г. на предоставленном геологическими службами предприятия участке скважин пласта БВ10 Узунского месторождения. Залежь данного пласта имеет ярко выраженную проницаемостную неоднородность и осложнена системой техногенных трещин. Для закачки был выбран участок нагнетательной скважины №130 с окружающими реагирующими скважинами №.№18, 125, 127, 128, 131. В нагнетательную скважину было закачано 20 м3 композиции ГДС на пресной воде, затем 30 м3 композиции ГДС на воде с минерализацией 15 г/л и вслед за этим была закачана композиция СПС. Для получения ГДС были использованы ПАА марки АК-631, ПАА марки АК-631150 производства «Гель-Сервис» (г.Саратов) и квасцы хромо-калиевые, для получения СПС использовали ПАА марки PDA-1004 производства Японии и ацетат хрома. После закачек композиций нагнетательная скважина была остановлена на 1 сутки для формирования и укрепления геля, после чего ее работа была продолжена в обычном режиме. Данные по объему закачки и режиму работы до обработки и после обработки, приведенные в таблице, показывают что приемистость нагнетательной скважины значительно уменьшилась.
| № п/п | № скв/куста | Пласт | Общий объем закачки композиций (ГДС+СПС), м3 | Режим работы (Qприем/Рзак)* | |
| до | после | ||||
| 1 | 130/1 | БВ10 | 20+30+600 | 540/160 | 315/160 |
| *Qприем - приемистость скважины, Рзак - давление закачки. |
Одновременно все реагирующие скважины после закачки композиций изменили режимы работы, что привело к снижению обводненности добываемой продукции с 55% до 49%, увеличению отборов нефти на 815 тонн за 2 месяца и подтверждает таким образом высокую эффективность предложенной технологии и достижение вышеуказанного технического результата.
Способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий последовательную закачку в пласт гель-дисперсной системы - ГДС и сшитой полимерной системы - СПС, отличающийся тем, что закачку ГДС осуществляют в два этапа, используя на первом этапе в качестве растворителя пресную воду, а на втором этапе в качестве растворителя используют воду с минерализацией не менее 15 г/л.
