Способ заводнения нефтеносного пласта

 

Союз Советск нх

Соцнаттнстнчесннх

Респубинк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (> ) 931115

К ПАТЕНТУ (6l) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 01. 08. 74 (21)2047976/22-03 (23) Приоритет -- (32) 10. 08. 73 (5Ь) М. Кл.

Е 21 8 43/22

Гоеудерстеениый квинтет

СССР (31) 387413 (33) США (53) Удк 622.276.. 43(088. 8) по делан изобретений н открытий

Опубликовано 230582. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 23. 05.82 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Марк А. Пламмер и Вэйн О. Розелль (США) Иностранная фирма

"Маратон Ойл Компани" (США) (71) Заявитель 54) СПОСОБ ЗАВОДНЕНИЯ НЕФТЕНОСНОГО ПЛАСТА

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений, в частности, при заводнении нефтяных пластов.

Известен способ разработки нефтяной залежи, заключающийся в вытеснении нефти из пласта закачкой в не-. го оторочки, мицеллярной дисперсии, продвигаемой водой, и извлечении нефти на поверхность jl) .

Однако известному способу прису- .ща недостаточная нефтеотдача пласта.

Известен также способ заводнения нефтеносного пласта путем закачки в него посредством нагнетательных скважин водной смеси двух нефтяных сульфонатов со средним эквивалентным весом 3",0-450 и извлечения нефти посредством эксплуатационных скважин

Недостатком известного способа является низкая нефтеотдача пласта.

Цель изобретения - увеличение нефтеотдачи пласта.

Достигае1 ся поставленная цель тем, что согласно способу заводнения нефтеносного пласта путем закачки в пласт посредством нагнеа,тательных скважин водной смеси двух нефтяных сульфонатов со средним эквивалентным весом 390-450 и извлечения нефти посредством эксплуатационных скважин, отношение алифатир ческих протонов к ароматическим в углеводородной части нефтяных сульфонатов находится в пределах от 4 до 20 моль/моль, а разница в протонных отношениях составляет 2,51а 3,8 моль/моль.

Нефтяные сульфонаты могут быть получены сульфированием углеводородного сырья, например тяжелого вакуумного газойля, имеющего молеу) кулярный вес 350-650, лучше 400470, например олеумом или трехокисью серы в присутствии или при отсутствии растворителя, например дихлорэтилена, двуокиси серы, не93 прореагировавшего углеводорода и т.п. Сульфокислота нейтрализуется основанием, например емдким натрием, аммиаком, гидроокисью аммония и т.п.

Нефтяные сульфонаты имеют средний эквивалентный вес 390-450,лучше 395-440, и среднее соотношение

А/АР 4-20 моль/моль, лучше 915 моль/моль. Это означает, что от

4 до 20 алифатических водородных протона приходятся на один ароматический водородный протон в углеводной части нефтяного сульфоната.

Однако соотношение A/AP, по меньшей мере, двух нефтяных сульфонатов должно иметь минимальную разницу, равную 2,5, т.е. среднее соотношение A/AP одного сульфоната на 2,5, лучше на не менее 3 и еще лучше на

3,8.

Для получения двух разных нефтяных сульфонатов обычно требуется и два различных вида сырья. Например, одно сырье может иметь средний молекулярный вес в пределах 400430, а другое — в пределах 430-470.

К тому же, сырье должно носить до- статочно углеводородный характер, чтобы в итоге получить желаемые отношения A/АР.

Объемное количество водных смесей сульфонатов, нагнетаемых в.коллектор, желательно в пределах 1-504 или больше, в зависимости от объема пор нефтеносного пласта, лучше

1-15 и еще лучше 2-103. Большее кс личество применяется в случае, когда экономика технологического процесса оправдывает это.

1115

ФО

35 подвижность водного раствора, проходящего через породу коллектора.

Буфер подвижности вводится в коллектор в объемном количестве, составляющем 5-150, лучше 25-75, а лучше всего от 501 порового объема пласта. Вещество, снижающее активность, употребляется в концентрациях 502000, лучше 100-1500< и лучше всего

100-10004 в пересчете на воду.

Для извлечения сырой нефти в коллектор под давлением нагнетается вода и вытесняет водно-сульфонатную смесь и не обязательно буфер подвижности в направлении эксплуатационной скважины. Лучше, чтобы вода была совместима с обратной частью буфера подвижности и/или водной смесью нефтяных сульфонатов, например, она не должна в значительной степени выщелачивать водорастворимые компоненты из упомянутых замедлителей. Там, где эта во" да содержит ионы, лучше, чтобы последние были совместимы с ионами внутри коллектора.

Лучше, чтобы "профиль подвижности" всего процесса постепенно переходил от "низкой" подвижности, равной или меньшей подвижности пластовых жидкостей (сырой нефти и промежуточной воды внутри пласта), к "высокой" подвижности, равной или приближающейся к подвижности воды, нагнетаемой под давлением. Подвижность первой, средней и последней части буфера и, не обязательно водного сульфонатного эамедлителя можно регулировать вязкостью и/или концентрацией эамедлителя, с тем, чтобы получить нужную подвижность.

55

Желательно, чтобы за водной сульфонатной смесью следовал активный буфер, в качестве которого рекомендуется водный раствор снижающего подвижность вещества, такого, как частично гидролизованные высокомолекулярные полиакриламидные полимеры, например полимеры Пушера, высокомолекулярный полиалкиленоксидный полимер, высокомолекулярные акриламидные полимеры, содержащие сульфогруппу, акриламидные сополимеры (например, сополимеры акриламида и акрилата натрия) и т.п., биполимеры, лучше в коллекторах с низкой прэницаемостью, и любой высокомолекулярный полимер, совместимый с породой коллектора и способный снижать

Нефтяные сульфонаты получают сульфированием различных тяжелых вакуумных газойлей. Например, сульфонаты

А и В получают из сырья, имеющего средний молекулярный вес соответственно 400-430 и 430-470.

Сульфирование проводится трехокисью серы в присутствии разбавителя. Сульфокислоты нейтрализуются аммиаком. Конечный средний эквивалентный вес нефтяных сульфонатов А и В равен соответственно 401 и 423, отношение A/AP - 9,6 и 13,4. Сульфонаты С и D получают тем же способом, но сырье берут другое и условия процесса меняются, чтобы придать сульфонатам свойства, указанные в примерах. Иицеллярные диспер931 l 15

А

В

С

Е

G

Н

J

К

М

О

P сии получают смешением следующих компонентов, вес.Ф:

Нефтяной сульфонат

SO>M3y — часть сульфоната 2 S органическая часть сульфоната SO NH 8-9 растворитель 1-1,6

Вода 70

Сырая нефть (вяз1О кость 7 сП/23 С) 18,9-20,7

Электролит 0,3-0,5

Пример 1. Используют мицеллярные дисперсии при заводнении керна. Образцы берийского песчаникового керна длиной 122 см, диаметром

7,5 см сначала насыщаются водой,затем промываются нефтью и после этого - водой до остаточного нефтяного насыщения. Затем в керны нагие- 20 тают мицеллярную дисперсию, содержащую нефтяные сульфонаты в количестве 2> от порового объема, имеющую свойства, приведенные в табл.1.После мицеллярной дисперсии подают не ме." 2$ нее l порового объема воды, содержащей 10004 полимеров Пушера-700 (частично гидролизованные высокомолекулярные полиакриламиды). Результаты заводнения керна и свойства ми- зв целлярной дисперсии приводятся в табл.l.

Используемые сульфонаты имеют следующие характеристики.

Суль онат Средний экви- Соотно-. M валентный вес шение

А/AP

401 9,6

423 13,4

400 9,6 ю

426 13,4

362 9,,6

460 13,4

417 9,6

451 13,4 м

393 9,6

428 13,4

380 9,6

429 13,4

424 11,2

428 13,.4

424 11,2

428 13,4

Пример 2. С помощью сходных сульфонатов в мицеллярных растворах достигается выход нефти, показанный в. табл.2. Порядок заводнения,как ,в примере 1.

Нефтяные сульфонаты, применяемые в данном случае, не имели нужного эквивалентного веса. Результат меньшее количество добытой нефти.

Пример 3. Низкий выход нефти получается также с сульфонатными соединениями, не имеющими необходимой разницы в соотношении А/AP. Керн заводняют, как и в примере 1, результаты даны в табл.3.

Из табл.3 видно, что без соответствующей разницы в А/AP выход нефти меньше, чем при использовании сульфонатов, приведенных в табл. 1, где эта разница, по крайней мере, больше 2,5

Пример 4. Берийский песчаниновый керн длиной 122 см, диаметром 7,5 см подготовляется, как описано в примере 1, и заводняется водной смесью (54 от порового объема), содержащей 8g смеси сульфонатов С и D

:(50)50, 2004 полимера Пушера серии

700 (частично гидролизованные высокомолекулярные полиакриламиды). 3атем подают водный замедлитель, содержащий 7004 Доу-Пушер-полимера серии

700, в количестве 503 от порового объема. Чтобы вытеснить две предыдущих смеси через керн нагнетается вода. В результате степень извлечения нефти незначительна.

П р и и е р 5. Повторяют технологический процесс, описанный в примере 4, за исключением полимеров Пушера, которые заменяют равным количеством Кэлзен-И, представляющим собой полисахариды. В результате извлекается значительное количество нефти.

Нефтяные сульфонаты, применяемые в данном случае, не имели нужного эквивалентного веса. Результатменьшее количество добытой нефти.

93111 5

Таблица 1

Вязкость

Эквивалентный

Средний

Соотношение СредА/AP нее

Коэффициент смешения

Wti/Wtr

Выход нефти, об. 1 эквивасовес при

22 С, сП отношелентный ние

Л/АР вес

50-A/50-В 401-423 412 9,6-13,4 11,5 65 0,50 0,00

25-C/75-D 400-426 419 9,6-13)4 12,5 28 0)50 0,00

82,6

78 Табли ца 2

Эквивалентный

Средний

Среднее

Коэффициент смешения

1Vti/И r.

Выход нефти, об.4

Соотношение

А/AP эквисоотношевес валентный ние

А/AP вес

11,5 49 О, 50 0,00

64,8

11,1 48 0,50 0,00

66,6

11,9 25 0,42 0,03

11,5 42 0,50 0,00

70,1

50-K/50-L 380-423 400

9,6-13,4

75,6

Таблица 3

К ость не29 0 33 0 05 69 4

ЬО-М/20-N 424-220 425 11,2-13,4 11,6 2,2

50-0/50-Р 424-428 426 11,2-13,4. 12,3 2,2 29 0,32 0,03 73,7 эксплуатационных скважин, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения нефтеотдачи пласта, отношение алифатических протонов к ароматическим в углеводородной части нефтяных сульфонатов находится в пределах от 4 до 20 моль/моль, а разни50-Е/50-F 362-460 405 9,6-13,4

60-Г/40-Н 417-451 430 9,6-13,4

40-,7/60-J 393-428 413 9,6-13,4

Формула изобретения

Способ заводнения нефтеносного пласта путем закачки в пласт посредством нагнетательных скважин водной смеси двух нефтяных сульфонатов со средним эквивалентным весом 390450 и извлечения нефти посредством

Вязкость при

22 С, сП

Содержание электролита, вес.4 (М1,)2 SO4CaCI <

Содержание электролита, вес.> (М ) g) г ° 04 СЯС 12

9) 1115

Составитель А. Звездина

Техред И. Рейвес. Корректор 8. Синицкая

Редактор Н. Егорова

Заказ 3572/90 Тираж 624 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 ца в протонных отношениях составляет 2,5-3,8 моль/моль.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Н 3578082, кл. 166252, заявлен. 1971 °

2. Патент США и 3682247, кл. 166273, заявлен. 1971.