Способ исследования влияния по-верхностных свойств пористой средына вытеснение нефти

 

Союз Советских

Соцнапнстнчвсннх

Реснублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

oi>832071

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 270976 (21) 2406512/22-03 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет (51 1М. К„.з

Е 21 В 43/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти й

Опубликовано 2 30 531. Бюллетень М 19 (53) УДК 622 276 .4(088.8) Дата опубликования описания 2305.81 (72) Авторы изобретени я

A.È. Романова, З.В. Анисимова и Н.М. Дег

Северо-Кавказский государственный научно и проектный институт нефтяной промьхаленности

Ф (7! ) Заявитель (54 ) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ

СВОЙСТВ ПОРИСТОЙ СРЕДЫ HA ВЫТЕСНЕНИЕ НЕФТИ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к исследованию вытеснения нефти различны ми агентами,иэ пористых сред моделей, различающихся своими поверхностными свойствами.

Нефтесодержащие породы содержат минералы, различающиеся по их смачиваемости нефтью и водой. (О

Кварц, кальцит, слюда, большинство силикатов, а также и окисленные минералы, окислы, сульфаты, карбонаты и другие минералы, которыми обычно представлены нефтесодержащие песчаники, по своей природе гидрофильны, т.е. вода избирательно лучше смачивает их поверхность. Другие минералы, входящие в состав нефтесодержащих пород, в частности, графит, угли, сера самородные металлы не окисленные с поверхности, сульфиды тяжелых металлов, обладающие металлическими свойствами, сульфиды выаьяка, некоторые хлориды тяжелых металлов, а также некоторые силикаты жирные на ощупь

° (привнак тесно связанный с гидрофобностью поверхности), относятся к гидрофобным телам.

В реальных пластовых условиях физико-химические факторы, в том числе и различие поверхностных свойств нефтесодержащих пород, в значительной степени определяют эффективность разработки месторождений путем вытеснения нефти иэ пласта различными агентами. Например, при заводнении пластов неоднородность пород по смачиваемости, их преобладающая гидрофобность, наличие в нефти асфальто-смолистых и других полярных seществ значительно ухудшают условия нефтедобычи, умень.= ают нефтеотдачу, увеличивают время разработки и расход воды.

Важнейшей частью исследовательских и проектных работ в области разработки нефтяных месторождений и повышения нефтеотдачи пластов является изучение влияния поверхностных свойств пористых сред на эффективность вытес» нения нефти..

В мировой практике нефтедобычи основным способом оценки влияния поверхностных свойств пород íà эффектив-. ность извлечения нефти являются экспериментальные исследования на лабораторных моделях пласта. В лабораторной щ>антике используются как образцы йород, представляющие изучае832071 мый коллектор, так и модели пористых сред.

Известен способ исследования влия-ния поверхностных свойств пористых сред на вытеснение нефти, включающий создание пористой среды, наполнение ее нефтью и, вытеснение последней агентом, в котором создание пористой срес различающимися по смачиваемости войствами, состоит в том, что берут образ.ец керна из песчаника, экстрагируют и высушивают при высокой температуре, создавая тем самым 100%-ную гидрофобную поверхность песчаника и насыщают образец водой, затем вытесняют воду силиконовой нефтью в пропорции соответствующей заданному соотношению гидрофильной и гидрофобной сред. После этого образец высушивают (1j..

Недостаток способа заключается в том, что технология приготовления та- Щ ких пористых сред сложна и трудоемка и что в процессе проведения исследования созданные гидрофобные пористые среды изменяют свою смачиваемость при воздействии водной среды. 25

Известен также способ исследования влияния поверхностных свойств пористой среды на вытеснение нефти, включающий создание модели пористой среды путем переглешивания гидрофильных и гидрофобных гранулированных веществ, наполнение модели нефтью и вытеснение ее агентом при различных термодинамических условиях (2 ).

Недостатком известного способа является низкое качество исследования, связанное с изменением смачиваемости поверхности пористой среды.

Цель изобретения — повышение качества исследования за счет исключения смачиваемости пористой среды в 40 широком диапазоне термодинамических условий.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве гидрофобного вещества используют фторопласт, или фторид 45 графита, или полипропилен или полиэтилен.

Способ осуществляют следующим образом.

Создают модель пористой среды пу- 0 тем перемешивания гидрофильных и гидрофобных гранулированных веществ. В качестве гидрофильнрго материала используют песок, а в качестве гидрофобного — фторопласт, или фторид графита, или полипропилен, или полиэтилен в гранулированном виде.

Полностью гидрофобная пористая . среда создается из фторопласта, позволяющеro изготовлять из него изделия с любой пористотью и порами самых 60 различных размеров.

Заполняют пористую среду нефтью и осуществляют вытеснение из созданной.пористой среды нефти агентом при различных:термодинамических условиях. 65 г ассмотрим пример создания пористой среды для исследования эффектив- ности вытеснения нефти водой при

105 С и давлении 300 кгс/см на лабораторной модели пласта.

Указанные условия подобны, например, действительным пластовым нефтяных залежей на глубинах 2800-3200 м.

Пусть необходимо приготовить 10 кг ороды, иэ которой 70Ъ представляют гидрофильную часть, 30Ъ вЂ” гидрофобную.

Берем гидрофильный кварцевый песок с выходов пласта на дневную поверхность в количестве 7 кг, добавляем к нему 3 кг гидрофобного по своей природе химически стойкого вещества в тонко раздробленном состоянии (максимальный размер частиц не превышает размера частиц песка) .

Перемешиваем смесь до достижения однородности всей массы. Созданную пористую среду засыпаем в модель пласта и уплотняем.

Так как температура исследования о по условию равна 105 С, то в качестве гидрофобного по своей природе химически стойкого вещества используем фторопласт-2. фторопласты и фторид графита в силу их.свойств предлагается использовать для создания пористых сред, работающих при более низких температурах от -5 до 120 С, полиэтилены обычно размягчаются при температурах порядка 80-100 С и разбухают в нефтях, могут использоваться только при более низких температурах от -50 до

80-100 С.

Свойства известных веществ позволяют создавать пористые среды и вести лабораторные исследования по вытеснению из них нефти в широком диапазоне термодинамических условий, существующих в реальных нефтяных пластах.

Предпочтение в использовании следует отдать фторопластам — многие иэ которых не смачиваются водой, не изменяют своих свойств в ней, являются химически самыми стойкими иэ всех известных материалов. По плотности выделенные вещества от песка отличаются в малой степени, что позволяет приготовлять пористые среды с неоднородными включениями различного вида (по мощности, по простиранию); фториду графита (С F< ) который обладает наиболее гидрофобной поверхностью из всех известных твердых тел.

По исследованию адгезии воды установлено, что доля гидрофильных участков поверхности фторида графита составляет

0,002 от его общей поверхности.

Применение пористых сред с использованием гидрофобных по своей природе химически стойких веществ позволяет получать более достоверные сведения о характере и эффективности вытеснения нефти из пласта различными аген832071

Формула изобретения 10

Составитель A. Звездин а

Редактор. A. Шандор Техред A. Бабинец Корректор М. QlapoQIH

Заказ 3026/20 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r . Ужгород, ул. Проектная, 4 тами, точнее определять направления поиска новых высокоэффективных мето дов повышения степени извлечения нефти из недр, разрабатывать и исследовать новые методы, эффективнее вести нефтедобычу с применением известных методов, способствует развитию технологии разработки нефтяных месторождений..

Способ исследования влияния по-. верхностных свойств пористой среды на вытеснение нефти, включающий создание модели пористой среды путем пе- 15 ремешивания гидрофильных и гидрофобных гранулированных веществ, наполнение модели нефтью и вытеснение ее агентом при различных термодинамических условиях, о т л и ч,а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества исследования за счет исключения изменения смачиваемости пористой среды в широком диапазоне термодинамических условий, в качестве гидрофобного вещества используют фторопласт, или фторид графита, или полипропилен, или полиэтилен в гранулированном виде °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. А.А. Resnik P F. Fulton

S .С . Co i beck, " а Mathematical ЭаЫ ltan Mode l wi th Fract ional - Wet tab1Ьii i Charactersties". Producers Mont. y, 1961, v. 31, 9 9, р. 22-28.

2. Гиматудинов Ш.К. Физика нефтяного пласта. М., Гостоптехиэдат, 1%63, .а. 181.