Способ электрохимической подготовки жидкости, закачиваемой в нефтегазоносный пласт, с целью изменения сорбционной ёмкости коллектора


 


Владельцы патента RU 2618011:

Малыхин Игорь Александрович (RU)
Совка Сергей Марциянович (RU)
Пелипенко Олег Владимирович (RU)

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Для электрохимической подготовки закачиваемой в нефтегазоносный пласт жидкости используют электродные пары с соотношением площадей, не равным 1, размещенные в разных корпусах из электроизоляционных материалов. Создают на электродных парах разность потенциалов за счет поляризации прокачиваемой через них жидкости или за счет подачи на них разности потенциалов от источника питания постоянного тока, при котором основная часть электрической мощности расходуется не на инициирование электролизных процессов, а на изменение поляризационной составляющей прокачиваемой через электродные пары жидкости. Электрическую нагрузку подключают в любой последовательности ко всем или к одной из электродных пар, что позволяет поддерживать потенциал, наводимый на электродной паре, не равным 0 В. Изобретение обеспечивает изменение сорбционной емкости нефтегазоносного коллектора и нефтегазоотдачи пласта по факту изменения коэффициента нефтеизвлечения на фоне минимизации любого типа реагентного вмешательства в реликтовую составляющую нефтегазоносного пласта. 1 ил.

 

Способ может быть реализован в нефтегазовой промышленности для изменения сорбционной емкости нефтегазоносного коллектора, что позволит изменить его нефтегазоотдачу с изменением коэффициента нефтеизвлечения и минимизировать любой тип реагентного вмешательства в его реликтовую составляющую.

Известны такие методы увеличения нефтеотдачи пластов, как: тепловые, газовые, химические, гидродинамические, физические, а также комбинированные. Всем вышеперечисленным методам присущи различного рода недостатки: сомнительная техническая эффективность при достаточно высоких экономических затратах, ограниченность по времени получаемого технического эффекта, сложность технической реализации, увеличение экологической нагрузки, большое число малопредсказуемых или вообще не предсказуемых геохимических и гидрогазодинамических последствий, связанных с вмешательством в реликтовую составляющую месторождения.

Целью способа является увеличение эффективности разработки нефтегазовых месторождений при снижении или отсутствии побочных эффектов, связанных с реализацией известных на сегодняшний день методов увеличения нефтеотдачи пластов; упрощение технической реализации, возможность управления процессом, снижение экологической нагрузки и минимизация вмешательства в реликтовую составляющую месторождения.

Все способы увеличения нефтеотдачи пласта, связанные с применением ПАВ, основанные на фазовых энергетических взаимодействиях и определяющие стабильность/нестабильность системы нефть/газ/вода/твердая фаза (вмещающая порода), являются абсолютным аналогом предлагаемого способа с точки зрения электрохимического подхода для достижения заявленной цели изобретения.

Учитывая, что применение ПАВ-ов для достижения заявленной цели, носит не химический (не участвует в химических реакциях), а электрохимический смысл, то предлагаемый способ, основанный на изменении электрохимических свойств подготавливаемой жидкости, не противоречит технической сути, раскрываемой в изобретении, являясь не косвенным (применение ПАВ), а прямым способом изменения ее энергетических свойств (Коллоидная химия. Щукин Е.Д. Перцов А.В. Амелина Е.А. - 2004 г.). И действительно, несмотря на то что заявленной целью применения реагентной базы (применение ПАВ-ов) является только изменение электрохимических (как следствие и гидродинамических) свойств коллектора, в действительности же, из-за сложного химического состава вмещающей породы - водогазонефтяной фракции (например: только для нефти установлено ~20000 различных химических соединений), происходит инициирование целого ряда необратимых химический реакций как неорганического характера, так и реакций органического синтеза (с учетом наличия в реликтовой составляющей любого нефтегазоносного пласта металлоорганических и других соединений, являющихся природными катализаторами), что резко ограничивает возможность применения различных типов реагентов с точки зрения перспектив прогнозирования последствий их действия.

Поставленная задача и технический результат изменения сорбционной емкости нефтегазоносного коллектора, позволяющей изменить его нефтегазоотдачу с изменением коэффициента нефтеизвлечения и минимизировать любой тип реагентного вмешательства в его реликтовую составляющую, достигается изменением электрохимических свойств закачиваемой в нефтяной коллектор воды за счет электрохимической подготовки жидкости, оборачиваемой в системе нефтеподготовки на установке подготовки нефти.

Достигается использованием электродных пар с соотношением площадей, не равным 1, размещенных в разных корпусах из электроизоляционных материалов, посредством создаваемой на них разности потенциалов за счет поляризации электродов прокачиваемой через них жидкостью или за счет подачи на них разности потенциалов от источника питания постоянного тока, при этом основная часть электрической мощности расходуется не на инициирование электролизных процессов, а на изменение поляризационной составляющей прокачиваемой через электродные пары жидкости, с подключением в любой последовательности ко всем или к одной из них электрической нагрузки, соответствующей поляризующей способности прокачиваемой через электродную пару жидкости и позволяющей поддерживать потенциал, наводимый на электродной паре, не равным 0 В.

Реализация способа достигается применением как в открытой, так и в закрытой, напорной, проточной системе, встраиваемой в технологическую линию водогазонефтеподготовки, характеризующейся низким энергопотреблением (~0…0,22 Вт/м3 прокачиваемой жидкости).

Предлагаемый способ, основанный на фазовых энергетических взаимодействиях, определяющих стабильность/нестабильность системы нефть/газ/вода/твердая фаза (вмещающая порода) и являющихся основополагающими, с точки зрения электрохимического подхода для достижения заявленной цели изобретения, гарантированно приводит к изменению сорбционной емкости коллектора с изменением его нефтеотдачи.

Действительно, при прохождении гомогенизированной гетерогенной свободнодисперсной системы через пару электродов из одного и того же материала (исключая возможность возникновения разности потенциалов, связанную с расположением проводников первого рода на различных местах в электрохимическом ряду напряжений), но имеющих разную площадь, энергия поляризации каждого из электродов будет различной, а стремление гетерогенной системы к уменьшению поверхностной энергии вызывает отрицательное ориентирование полярных молекул, ионов, электронов в поверхностном слое, вследствие этого контактирующие фазы нефть/газ/вода/твердая фаза - приобретают заряды противоположного знака, равные по величине. При этом избыточная поверхностная энергия превращается в электрическую (Электрохимия. Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий, Г.А. Цирлина. - 2006 г.).

Данные, полученные по результатам опытно-промышленных испытаний способа электрохимической подготовки закачиваемой в нефтегазоносный пласт воды с целью изменения сорбционной емкости коллектора на одном из нефтяных месторождений:

Нефтяная эмульсия, относящаяся к высокоэмульсионному, высокосернистому типу с содержанием связанной воды ~33%, с мольным содержанием (%): смол - 18,78, асфальтенов - 4,98, парафинов - 6,24. Вода: ρ=1,05 г/см3, М=70…80 г/л, рН=7…9., состав рассола Cl, Na, Са типа, поступающая на установку подготовки нефти (УПН) с прохождением через установленную систему электрохимической подготовки с последующим разделением на фракции на ступени предварительного сброса воды (УПСВ). Вода с УПСВ поступает на кустовую насосную станцию (КНС) и затем для поддержания пластового давления (ППД) в продуктивный пласт.

С начала запуска и до момента отключения системы электрохимической подготовки получены следующие результаты: на начало запуска объем поступающей из продуктивного пласта жидкости составлял - 1465 м3/сут, а количество нефти - 1026 м3/сут. На момент отключения количество добываемой жидкости - 1900 м3/сут, а количество нефти - 1300 м3/сут. Увеличение нефтедобычи составило ~20%. Причем результат достигался на фоне кратного снижения дозировки применяемой в рамках водонефтеподготовки УПН реагентной базы (резкое снижение количества реагента возвращаемого с подтоварной водой в пласт).

То есть результатом применения электрохимической подготовки воды, закачиваемой в нефтяной коллектор, явилось увеличение нефтедобычи, носящей увеличивающийся во времени характер, без изменения общей гидродинамической схемы «заводнения» пласта. Причем предел увеличения нефтедобычи в рамках данной эксплуатационной схемы месторождения достигнут не был, что связанно с ограничивающими емкостными возможностями нефтеподготавливающего оборудования УПН и запланированным отключением схемы электрохимической подготовки жидкости.

Схема, поясняющая способ, изображена на Фиг. 1.

Жидкость поступает из коллектора 15, через добывающие скважины 16 в цех подготовки нефти и газа (ЦПНГ) 17, откуда поступает на вход установки по подготовке нефти (УПН) 18, на УПН 19 осуществляется электрохимическая подготовка жидкости.

Электрохимическая подготовка жидкости включает пару электродов 3, 4, размещенных в корпусе 2 с входом - 1 и выходом - 5, и пару электродов 8, 9, размещенных в корпусе 7 с входом 6 и выходом 10.

Затем вода с выхода УПН 12, поступает на кустовую насосную станцию (КНС) 13, затем для поддержания пластового давления (ППД) 14 в коллектор 15.

Способ электрохимической подготовки жидкости, закачиваемой в нефтегазоносный пласт, позволяет изменить сорбционную емкость нефтегазоносного коллектора, что позволит изменить его нефтегазоотдачу с изменением коэффициента нефтеизвлечения и минимизировать любой тип реагентного вмешательства в реликтовую составляющую нефтегазоносного пласта.

Способ электрохимической подготовки закачиваемой в нефтегазоносный пласт жидкости с целью изменения сорбционной емкости коллектора достигается использованием электродных пар с соотношением площадей, не равным 1, размещенных в разных корпусах из электроизоляционных материалов, посредством создаваемой на них разности потенциалов за счет поляризации электродов прокачиваемой через них жидкостью или за счет подачи на них разности потенциалов от источника питания постоянного тока, при котором основная часть электрической мощности расходуется не на инициирование электролизных процессов, а на изменение поляризационной составляющей прокачиваемой через электродные пары жидкости; с подключением в любой последовательности ко всем или к одной из них электрической нагрузки, соответствующей поляризующей способности прокачиваемой через электродную пару жидкости и позволяющей поддерживать потенциал, наводимый на электродной паре, не равным 0 В.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для восстановления проницаемости призабойной зоны пласта - ПЗП. В способе очистки ПЗП от глинистых образований удаляют рыхлую часть глинистых образований путем промывки ПЗП технической водой, после чего закачивают в ПЗП очищающий реагент на водной основе, содержащий бисульфат натрия в количестве 15-17 мас.

Изобретение относится к нефтедобыче. Технический результат – снижение обводненности и повышение нефтеотдачи в пластах с очень горячими зонами.

Настоящее изобретение относится к улучшению извлечения нефти из подземных образований. Применение по меньшей мере одного неионогенного поверхностно-активного вещества - НПАВ, выбранного из соединений формулы R-O-(-CH2-CH(-CH3)-O-)m-(-CH2-CH2-O-)n-H, где R - додецильная группа -(CH2)11-(CH3), m - число от 0 до 20; n- число, превышающее m и равное от 5 до 40, для предотвращения удержания анионного ПАВ в нефтяном коллекторе, в частности в карбонатном или глинистом коллекторе, указанное НПАВ применяется по меньшей мере в качестве средства, препятствующего удержанию АПАВ, вводимого в комбинации с ним, и/или в качестве защитного средства, вводимого перед введением АПАВ, и/или для десорбции АПАВ, предварительно заключенных в коллекторе.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи неоднородных по проницаемости пластов и снижения обводненности добывающих скважин на поздней стадии разработки нефтяной залежи.

Предложенное изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к микробиологическим способам разработки нефтяных пластов. Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении эффективности микробиологического воздействия на пласт и увеличения охвата пласта, снижении обводненности.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к разработке нефтяных месторождений и добыче нефти, и может быть использовано для увеличения нефтеотдачи пластов.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к разработке карбонатных нефтяных пластов. Технический результат - увеличение нефтеотдачи пласта и снижение обводненности добываемой продукции.

Изобретение относится к жидкостям для бурения и обслуживания скважин. Способ обработки зоны подземного пласта, вскрытого с помощью буровой скважины, включает использование маслянистой сшивающей жидкой композиции, содержащей маслянистую жидкость, суспендирующий агент, представляющий собой глину или филлосиликатный материал, поверхностно-активное вещество и борсодержащий сшивающий агент, где маслянистая жидкость представляет собой углеводородное масло с температурой вспышки 70°C - 300°C и содержит 0,1% от максимальной массы ароматических углеводородов, выбранных из бензола, толуола, этилбензола и м-, о- и п-ксилолов (ВТЕХ) и алкилзамещенных бензольных компонентов, получение жидкости для обработки пласта, состоящей из воды, гелеобразующего агента и маслянистой сшивающей жидкой композиции, и введение указанной жидкости для обработки пласта в зону внутри буровой скважины, вскрывающей подземный пласт, маслянистая сшивающая жидкая композиция содержит от 0 до менее 5 ppb бензола, от 0 до менее 1000 ppb толуола, от 0 до менее 700 ppb этилбензола, и от 0 до менее 10000 ppb ксилола, и от 0 до менее 1000 ppb алкилзамещенных бензольных компонентов, включая С2- и С3-бензолы, определенных с применением метода испытаний ЕРА SW 8260.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к изменению фильтрационных характеристик неоднородных пластов, увеличению нефтеотдачи пластов и снижению обводненности добывающих скважин с получением максимального эффекта на поздней стадии разработки нефтяной залежи.

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, в частности к способам разработки запасов газа из залежей природных гидратов. Технический результат - увеличение скорости выделения метана из гидратов и степени конверсии гидратного метана в свободный газ.

Изобретение может быть использовано для сгущения продуктов обогащения обогатительных фабрик, гидрометаллургии, для очистки оборотных промышленных вод, для подготовки питьевой воды и дальнейшего использования сгущенного осадка в качестве сырья.

Группа изобретений относится к композиции для очистки сточных вод и способу очистки сточных вод. Композиция для очистки сточных вод состоит из комбинации ферментов, микроорганизмов и питательных веществ и 0,16 мл перекиси водорода и 30 мг сульфата двухвалентного железа на 0.1 мл комбинации ферментов, микроорганизмов и питательных веществ.

Изобретение относится к устройствам очистки жидкости, преимущественно воды из локальных и/или муниципальных источников, для бытового и/или питьевого водоснабжения и предназначено для использования в бытовых условиях, на дачных и садовых участках.

Изобретение относится к устройствам очистки жидкости гравитационного типа, предназначенным для доочистки водопроводной воды и других жидкостей бытового назначения.

Изобретение относится к области опреснения морской соленой и загрязненной воды и может использоваться в системах водоснабжения жилых зданий, коммерческих и производственных объектов разной величины, имеющих доступ к соленым водоемам и скважинам.

Изобретение относится к области физики и может быть использовано для безреагентной очистки оборотных вод (ОВ) от сапонитсодержащих шламовых частиц (ССШЧ), от взвешенных веществ (ВВ) в отстойниках и на полях поверхностной фильтрации; от коллоидных частиц (КЧ) и, попутно, от тяжелых металлов (ТМ).

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод и может быть использовано для очистки воды от хрома, хлоридов, сульфатов, взвешенных веществ, СПАВ, БПК И ХПК.

Изобретение может быть использовано для очистки воды хозяйственно-питьевого назначения, очистки промышленных сточных вод, для сгущения осадков. Способ получения алюминийсодержащего коагулянта включает взаимодействие гидроксида алюминия с серной кислотой, выдержку реакционной массы при температуре 120-125°С и кристаллизацию на охлажденной движущейся поверхности.

Изобретение может быть использовано в системах централизованного водоснабжения для получения питьевой воды путем очистки природных поверхностных и подземных вод до питьевых стандартов.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Агрегат для ухода за посевами пропашных и бахчевых культур включает трактор, штангу с распылителями, резервуар рабочей жидкости, насос, генератор постоянного тока и установку для электроактивации воды.

Изобретение относится к обработке промышленных и бытовых сточных вод и может быть использовано при обезвоживании шламов, осадков первичных отстойников и избыточного ила. Установка шнекового обезвоживания осадка содержит насос-дозатор шлама с приводом 2, соединенный с бункером 3 шлама и подающим трубопроводом 4 шлама, насос-дозатор флокулянта с приводом 5, соединенный с растворными емкостями флокулянта 6 и с напорным трубопроводом раствора флокулянта 7, центрифугу с барабаном и шнеком 8. Подающий трубопровод 4 шлама и напорный трубопровод раствора флокулянта 7 соединены с центрифугой 8. Установка снабжена приемным корпусом 9, включающим спиральный конвейер 10, выполненный с изменяемыми диаметрами спиралей и шагом витков на них, подвижные и неподвижные кольцевые пластины, измерительную емкость обратного потока 13, выгрузочное днище 14, содержащее выгрузочный проем с установленным на нем перекрывающим устройством. Выгрузочный проем расположен в пределах площади выгрузочного днища 14. Подвижные пластины расположены между неподвижными и выполнены с возможностью изменения зазора. Изобретение позволяет повысить качество продукта на выходе устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх