Способ повышения нефтеотдачи пластов путем химической обработки



Способ повышения нефтеотдачи пластов путем химической обработки
Способ повышения нефтеотдачи пластов путем химической обработки

 


Владельцы патента RU 2604627:

Махов Сергей Владимирович (RU)

Изобретение относится к химии нефти и касается использования неорганических реагентов для нефтедобывающей промышленности, в частности, для кислотной и солевой обработки нефтесодержащего пласта, представленного неоднородными по проницаемости карбонатными или терригенными коллекторами. Описан способ повышения нефтеотдачи пластов путем химической обработки, включающей закачку в пласты солевых растворов натрия и магния, в котором в качестве указанного раствора используют подкисленный раствор хлорида натрия и хлорида магния при соотношении 1:0,10÷0,15 с общим содержанием солей 60-200 г/л, и чередованием рН закачиваемого раствора, выбранного из диапазона 1,0-5,5. Технический результат - повышение нефтеоотдачи пластов. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к химии нефти и касается использования неорганических реагентов для нефтедобывающей промышленности, в частности, для кислотной и солевой обработки нефтесодержащего пласта, представленного неоднородными по проницаемости карбонатными или терригенными коллекторами.

Известен способ регулирования проницаемости пласта, включающий последовательную закачку гелеобразующего раствора следующего состава, масс. %: алюмосиликаты 2,0÷4,0, соляная кислота 4,0-8,0%-ной концентрации - 44,1-51,1, карбоксиметилцеллюлоза 1,5-2,5 и вода 46,4-54,4 и кислотного состава, содержащего, масс. %: соляную кислоту 0,25-0,5-ной концентрации и воду (Патент РФ №2182654, опубл. 20.95 2002 г.).

Однако известный способ по техническому результату направлен на увеличение глубины проникновения раствора в пласт путем селективного воздействия на породы. При этом не происходит эффективного перераспределения фильтрационных потоков, раствор проникает в водонасыщенный участок коллектора и не охватывает нефтенасыщенные участки.

Известен способ разработки нефтяной залежи, включающий использование силиката натрия и в качестве структурообразующего реагента цеолитасодержащего породу, предварительно обработанную серной или соляной кислотами и дополнительно проводят выдержку (Патент РФ №2157451, 2006 г.).

Однако известный способ по техническому результату направлен на выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин и ограничения водопритока к добывающим скважинам. При этом не происходит эффективного перераспределения фильтрационных потоков, раствор проникает в водонасыщенный участок коллектора, уменьшая его проницаемость и производительность, особенно в призабойной зоне нагнетательной скважины, и не охватывает нефтенасыщенные участки, особенно нижние горизонты.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ извлечения нефти путем закачки в пласт малоглинистый раствор с добавками сульфата магния. Причем осуществляют закачку компонентов одновременно в добывающие и нагнетательные скважины (Патент РФ №2425967, 2011 г.).

Общим недостатком известных способов является невысокая эффективность обработки, выражающаяся в незначительном увеличении продуктивности скважины после обработки, так как все растворы не обладают универсальной проницаемостью и вытеснением нефти из застойных зон.

В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности химической обработки нефтесодержащего пласта.

Технический результат - повышение нефтеоотдачи пластов.

Задача решается тем, что способ повышения нефтеоотдачи пластов путем химической обработки включает закачку в пласты солевых растворов, содержащих хлориды натрия и магния, и также характеризуется тем, что в качестве указанного раствора осуществляют закачку в пласт подкисленного раствора хлорида натрия и хлорида магния с общим содержанием солей 60-200 г/л, взятых в соотношении 1:0,10÷0,15, 15, и чередованием рН закачиваемого раствора, выбранного из диапазона 1,0-5,5.

Причем солевой раствор получают при опреснении морской воды путем подкисления серной или соляной кислотой pH 1,0 до 5,5 при перемешивании, выдерживания и отделения от осадка.

Сущность изобретения

Карбонатные пласты характеризуются разнонаправленной трещиноватостью, неоднородностью и низким коэффициентом извлечения нефти. В случае вязкой нефти после дренирования добываемой нефти из коллектора, примыкающего непосредственно к зоне перфорирования скважины, наблюдается резкое падение дебита нефти. Существующие технологии неэффективны в этих условиях. Особенно большие зоны нефти в нижних горизонтах пласта.

Предлагаемая технология комплексно воздействует на нефтесодержащий пласт.

За счет химических реакций и разбавления пластовой водой, находящейся в пласте, резко уменьшая содержание нерастворимых соединений, увеличивается проницаемость в породах пласта. Одновременно, за счет большего удельного веса солевого раствора происходит вытеснение нефти из застойных зон.

При этом поднимается температура в пласте, уменьшается вязкость нефти и повышается растворимость соединений, образованных за счет взаимодействия кислоты и вмещающих пород.

Хлориды за счет реакций замещения и большей растворимости солей натрия увеличивают поры в пласте за счет следующих химических реакций:

СаСО3(тв)+Cl-1+2Н+→CaCl22СО3 (р-р)

Взаимодействие хлоридов с карбонатами и элементарной серой приводит к образованию газов, которые повышают давления в пласте, что способствует вытеснению более легкой фракции - нефти.

Слабое изменение во времени концентрации продуктов взаимодействия серы с водой в опытах длительностью свыше 15 ч для 90°C, 2,2 ч для 150°C и 0,4 ч для 200°C указывает на достижение в этих условиях следующего метастабильного равновесия:

4S(эл)+3H2O+СаСО3(тв)→←2H2S(p-p)+S2O32-+Са2++H2CO3 (р-р)

Более низкие, чем это следует из стехиометрии данной реакции концентрации сероводорода по сравнению с тиосульфат-ионом, вероятно, обусловлены трудностью отбора проб без потерь такого летучего компонента, как H2S.

Полученные экспериментальные данные были сопоставлены с результатами термодинамических расчетов. Для этого проведена оценка активностей продуктов реакции по метастабильному равновесию, а также реакции конечного диспропорционирования

4S(эл)+4H2O→←4H2S(p-p)+SO42-+2Н+

В качестве примера можно рассмотреть результаты расчетов равновесия

Fe2O3(тв)+5S(эл)+H2O→←2FeS2(тв)+HSO4-+H+

константа которого равна 1016,6. Ее большая величина указывает на резкий сдвиг равновесия вправо с образованием значительных количеств серной кислоты, диссоциирующей на HSO4-- и H+-ионы.

Для практических задач представляет интерес не только анализ сульфидирования оксидов, но и случай, когда окисленный металл связан в кристаллической решетке силикатов или других солей кислородных кислот. С этой целью можно сопоставить константы двух равновесий:

3FeO(тв)+7S(эл)+H2O→←3FeS2(тв)+HSO4-+

1,5FeSiO4(тв)+7S(эл)+H2O→←3FeS2(тв)+1,5SiO2(тв)+HSO4-+H+

В присутствии хлоридов равновесными растворимыми формами при температурах 25 и 150°C является Cl-, ClO3-1 H2S, HS-, HSO4- и SO42-.

Солевые растворы хлоридов имеют удельный вес в 1,2-1,5 раза выше чем вода и существенно больше чем у нефти, поэтому солевые растворы эффективно заполняют и вытесняют и воду, и нефть из нижних горизонтов пласта.

Наконец, солевые растворы, содержащие преимущественно хлориды натрия и магния, в избытке получаются в процессах опреснения соленой воды, которая сбрасывается в водоемы или прибрежную зону моря, что создает большие экологические проблемы. Использование солевых растворов и возвращение в пласт позволяет решить экологические проблемы и одновременно получить экономическую выгоду от увеличения нефтеотдачи пласта.

Примеры конкретного исполнения проводились на макетных стендах.

Пример 1. На отработанном участке месторождения, где расчетный средний дебит скважин 0,07 л/сут, средняя обводненность 12,5%, пластовая температура 28°C, вязкость нефти в пластовых условиях плотностью 941 кг/м3.

Через остановленную скважину, обработанную солевым раствором, содержащим 90 г/л хлорида натрия и 1,1 г/л хлорида магния, закачали 12,8 л солевого раствора.

В результате расчетный дебит скважины увеличился с 0,07 до 11,2 л /сут.

Пример 2. На этом же участке одну скважину использовали в режиме постоянной подачи солевого раствора в количестве 12-14 л/сутки. В результате скважины, находящиеся на расстоянии до 3,5 м, увеличили свою производительность с 0,15 до 8,0-9,8 л/сут. Соотношение в солевом растворе поддерживалось в пределах хлоридов натрия и магния 1:0,1÷0,15, как это имеет место в морской воде.

Пример 3. На отработанном участке месторождения, где расчетный средний дебит скважин 0,07 л/сут, средняя обводненность 12,5%, пластовая температура 28°C, вязкость нефти в пластовых условиях плотностью 941 кг/м3.

Скважину обрабатывали солевым раствором, содержащим 90 г/л хлорида натрия и 1,1 г/л хлорида магния, рН раствора 1,0, затем закачали 12,8 л солевого раствора (проверили допустимость рН 5,5). Дебит скважины увеличился на 8 л /сут.

Пример 4. В аналогичных условиях использовали режим постоянной подачи солевого раствора в количестве 12-14 л/сутки. В результате скважины, находящиеся на расстоянии до 3,5 м, увеличили свою производительность с 0,15 до 8,0-9,8 л/сут. Соотношение в солевом растворе поддерживалось в пределах хлоридов натрия и магния 1:0,1÷0,15, как это имеет место в морской воде. рН при подаче чередовалось от 1,3 до 4,9. Дебит скважины увеличился до 9,0 л/сут.

Другие примеры отражены в виде таблиц 1 и 2.

В Таблице 1 примеры на строках 1, 6, 7 - сравнительные.

В Таблице 2 примеры на строках 6, 7 - сравнительные.

Как видно из всех примеров, включая сравнительные, технический результат достигается при выполнении заявленной совокупности признаков.

Применение предложенного способа позволит увеличить нефтеотдачу пласта и утилизировать солевые отходы, полученные при опреснении воды, решив экологические проблемы.

В случае применения отходов, полученных при опреснении морской воды, необходимо перемешивать солевой раствор, выдерживать и отделять образовавшийся осадок. При этом выделяются в осадок биогенные вещества, содержащие растворенные органические соединения и неорганические формы азота, кремния и тяжелых металлов. Эти соединения способны адсорбироваться на минеральных породах, забивая поры и тем самым уменьшая проникающую способность солевых растворов. В свою очередь, эти процессы экранируют труднодоступные зоны скопления нефти, особенно в нижних зонах пласта.

1. Способ повышения нефтеотдачи пластов путем химической обработки, включающей закачку в пласты солевых растворов натрия и магния, отличающийся тем, что в качестве указанного раствора используют подкисленный раствор хлорида натрия и хлорида магния при соотношении 1:0,10÷0,15 с общим содержанием солей 60-200 г/л и чередованием рН закачиваемого раствора, выбранного из диапазона 1,0-5,5.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что солевой раствор получают при опреснении морской воды путем подкисления серной или соляной кислотой до рН 1,0 до 5,5 при перемешивании, выдерживания и отделения от осадка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - повышение нефтеотдачи обводненного нефтяного пласта за счет доотмыва остаточной нефти.

Использование: изобретение относится к способам ингибирования образования газовых гидратов в различных углеводородсодержащих жидкостях и газах, содержащих воду и гидратообразующие агенты, и может быть использовано в процессах добычи, переработки и транспортировки углеводородного сырья для предотвращения образования газовых гидратов.

Изобретение относится к нефтедобыче. Технический результат - увеличение эффективности и успешности проведения обработки призабойной зоны ОПЗ.

Изобретение относится к операциям обработки скважин с использованием реагентов. Композит для обработки скважин, содержащий реагент для обработки скважин и обожженный пористый оксид металла, где пористость и проницаемость обожженного пористого оксида металла является такой, что реагент для обработки скважин адсорбируется во внутрипоровых пространствах пористого оксида металла, и кроме того: площадь поверхности обожженного пористого оксида металла составляет от приблизительно 1 м2/г до приблизительно 10 м2/г, диаметр частиц 0,1 3 мм и объем пор указанного оксида металла от 0,01 до 0,10 см3/г.

Группа изобретений относится к тепловым способам извлечения углеводородов из подземных формаций. Технический результат - увеличение добычи продукции при таком же количестве вводимого пара, повышение тепловой эффективности, снижение поверхностного натяжения нефть-вода.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке неоднородных пластов сверхвязкой нефти. Технический результат - повышение коэффициента нефтеизвлечения неоднородных пластов сверхвязкой нефти.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при эксплуатации скважины, добывающей вязкую нефтяную эмульсию. Способ эксплуатации скважины включает оборудование скважины колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) с штанговым глубинным насосом, фильтром, кабелем и капиллярным трубопроводом.

Настоящее изобретение относится к использованию неионогенного поверхностно-активного вещества - НПАВ, растворимого в диоксиде углерода, для интенсифицированной нефтедобычи.

Изобретение относится к области технологии нефтедобычи, в особенности к способу добычи нефти из подземных нефтяных месторождений. Согласно способу проходят по меньшей мере одну нагнетательную скважину и по меньшей мере одну эксплуатационную скважину.

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяного пласта. В способе разработки нефтяного пласта, включающем последовательную закачку в пласт через нагнетательную скважину оторочек водного раствора щелочи с НПАВ и водного раствора полимера с последующим заводнением и отбор нефти через добывающие скважины, в качестве НПАВ используют водорастворимый оксиэтилированный алкилфенол - ВОА, в качестве полимера - полиакриламид - ПАА, предварительно определяют начальную приемистость нагнетательной скважины при давлении закачки, рассчитывают максимально допустимое давление на эксплуатационную колонну, определяют объемное соотношение закачки оторочек в зависимости от начальной приемистости нагнетательной скважины, дополнительно уточняют минерализацию закачиваемой воды и при ее значении 0,15-45 г/л закачивают первую оторочку до увеличения давления закачки на 15-30% от первоначального давления закачки, в качестве первой оторочки используют смесь водного раствора щелочи с ВОА и ПАА при следующем содержании компонентов, мас.

Изобретение относится к химии и нефтедобывающей промышленности, а именно к способам вытеснения остаточной нефти из неоднородных по проницаемости пластов, и может быть использовано для солевой обработки нефтесодержащего пласта, представленного неоднородными по проницаемости карбонатными или терригенными коллекторами.

Изобретение относится к неорганической химии. Концентрируют карналлитный солевой раствор.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ извлечения хлорида натрия и декагидрата карбоната натрия из концентрированного рассола, содержащего хлорид натрия и карбонат натрия, включает направление концентрированного рассола в испарительный кристаллизатор, нагревание до температуры 50°C или выше и дальнейшее концентрирование рассола с получением кристаллов хлорида натрия.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения хлористого калия некондиционные продукты флотационного производства хлористого калия из сильвинитовых руд, содержащие хлористый калий, растворяют в нагретом растворе, в качестве которого используют рассол со шламохранилищ флотофабрик, шахтный рассол, избыточные щелоки флотофабрик.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения хлорида натрия включает следующие стадии: (i) получения солевого раствора с концентрацией хлорида натрия выше, чем концентрация хлорида натрия в точке эвтектики, но ниже, чем концентрация хлорида натрия в насыщенном солевом растворе, путем растворения источника хлорида натрия в воде; (ii) охлаждения полученного солевого раствора путем охлаждения с промежуточным холодоносителем в самоочищающемся теплообменнике с псевдоожиженным слоем/кристаллизаторе до температуры ниже 0°C, но выше температуры эвтектики полученного солевого раствора, с получением суспензии, включающей дигидрат хлорида натрия и маточный раствор; (iii) подачи дигидрата хлорида натрия в установку для рекристаллизации с образованием хлорида натрия и маточного раствора, и (iv) рециркуляции по меньшей мере части маточного раствора, полученного на стадии (ii) и/или стадии (iii), на стадию (i).

Изобретение относится к способу получения диарилкарбоната в сочетании с электролизом образующихся содержащих хлорид щелочного металла отработанных водных растворов.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения хлорида натрия сначала готовят соляной раствор, содержащий, по меньшей мере, 150 г/л хлорида натрия, путем растворения источника хлорида натрия в воде.

Изобретение относится к способу получения диарилкарбоната и переработке, по меньшей мере, одной части образованного при этом раствора, содержащего хлорид щелочных металлов, в находящемся ниже по технологической цепочке электролизе хлорида щелочных металлов, включающему следующие стадии: a) получение фосгена взаимодействием хлора с монооксидом углерода, b) взаимодействие фосгена, образованного согласно стадии a), c, по меньшей мере, одним монофенолом в присутствии основания, при необходимости, основного катализатора до диарилкарбоната и раствора, содержащего хлорид щелочных металлов, c) отделение содержащей образованный на стадии b) диарилкарбонат органической фазы и, по меньшей мере, одноразовая промывка содержащей диарилкарбонат органической фазы, d) отделение раствора, содержащего хлорид щелочных металлов, оставшегося согласно стадии с), от остатков растворителя и, при необходимости, остатков катализатора путем отпаривания раствора с водяным паром и обработкой адсорбентами, e) электрохимическое окисление, по меньшей мере, одной части раствора, содержащего хлорид щелочных металлов со стадии d) с образованием хлора, щелочи и, при необходимости, водорода, где при отделении d) раствора перед обработкой адсорбентами значение рН раствора устанавливают меньше или равно 8 и f) по меньшей мере, одну часть полученного согласно стадии e) хлора возвращают на получение фосгена согласно стадии a) и/или g) по меньшей мере, одну часть полученного согласно стадии e) раствора щелочи возвращают на получение диарилкарбоната согласно стадии b).
Изобретение относится к нефтехимической промышленности и касается способа получения и очистки технических рассолов для их дальнейшего использования в различных производственных процессах, в частности в качестве охлаждающего агента или регулятора полимеризации при производстве каучука.

Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ и предназначено для производства из высокоминерализованного подземного натрий хлоридного рассола поваренной соли.

Изобретение может быть использовано при получении хлористого калия галургическим методом. Способ управления указанным процессом включает регулировку расхода воды в поступающий на кристаллизацию раствор в зависимости от концентрации в нем хлористого калия и его температуры.
Наверх