способ стимуляции нефтяного пласта с помощью микроорганизмов и физико- механических методов воздействия

Формула изобретения

1. Способ стимуляции нефтяного пласта путем закачки суспензии микроорганизмов в растворе питательных веществ и химреагента, отличающийся тем, что предварительно перед обработкой пласта производят перфорацию обсадной колонны в интервале продуктивного пласта, а затем, после обработки, производят интенсивное дренирование пласта для удаления продуктов кольматации и закупоривающих агентов с помощью имплозионных и свабирующих устройств.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для гидрофобизации поровых каналов призабойной зоны продуктивного пласта перед проведением перфорационных работ применяют композиции неионогенных поверхностно-активных веществ на углеводородной основе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к способам обработки нефтяного пласта с помощью микроорганизмов и физико-механических методов с целью увеличения нефтеотдачи и восстановления продуктивности призабойной зоны нефтеносного пласта (ПЗП).

Известны способы борьбы с асфальто-смоло-парафиновыми отложениями (АСПО) на внутрискважинном оборудовании и в призабойной зоне пласта (ПЗП) путем закачки в скважину различных растворителей, например на основе толуола, скипидара, оксиэтилированного алкилфенола и газового бензина [1]; бензина, керосина, лигроина, дизтоплива в сочетании с механической обработкой [2]. Все эти способы предусматривают использование дорогих, токсичных и пожароопасных реагентов.

Известны также составы для извлечения нефти из пласта путем закачки в него химреагентов, например поверхностно-активных веществ (ПАВ) [3]. Однако применение этих способов сдерживается из-за высокой стоимости реагентов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является состав для обработки нефтяного месторождения с помощью микроорганизмов [4]. Способ предусматривает закачку в пласт суспензии углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ) в растворе питательных веществ с минеральными добавками и отличается низкой стоимостью реагентов и простотой технологического исполнения.

Недостатком данного способа является недостаточно высокая эффективность, связанная с относительно низкими нефтеотмывающими свойствами образующихся нефтевытесняющих агентов - продуктов микробиологической деградации части пластовых углеводородов, отсутствием воздействия на призабойную зону добывающих скважин.

Целью предлагаемого способа является повышение эффективности обработки пласта с помощью микроорганизмов путем активной стимуляции призабойной зоны добывающих скважин.

Поставленная цель достигается описываемым способом разработки нефтяного пласта путем закачки в призабойную зону добывающих скважин суспензии микроорганизмов в растворе питательных веществ и химреагента при оптимальных для жизнедеятельности микроорганизмов условиях.

Новым в способе является то, что предварительно перед обработкой пласта производят перфорацию обсадной колонны в интервале продуктивного пласта, а после обработки производят интенсивное дренирование пласта для удаления продуктов кольматации и закупоривающих агентов с помощью имплозионных и свабирующих устройств.

Другим отличием способа является то, что для гидрофобизации поровых каналов призабойной зоны продуктивного пласта перед проведением перфорационных работ применяют композиции неионогенных поверхностно-активных веществ на углеводородной основе.

Как показали проведенные лабораторные и промысловые исследования, добавление в микробиологический раствор неионогенных и композиционных ПАВ (НПАВ АФ₉-6 и АФ₉-12, МЛ-72, МЛ-80 (МЛ-80 /ТУ 84-509-1-82/, АФ₉-6-12 /ТУ 38.507-63-171-91/) в концентрации 0,1 - 1,0% не снижает их жизнедеятельность. В частности, для УОМ (Биопрепарат "Деворойл" (торговая марка) - ассоциация УОМ Pseudomonas stutzeri (367-1), Rhodococcus sp. (367-2), Rhodococcus maris (367-4), Rhodococcus maris (367-5), Rhodococcus erythropolis (367-6) и штамм дрожжей Candida sp. (367-3). Все штаммы выделены из аборигенной микрофлоры Бондюжского нефтяного месторождения и описаны в А. с. N 2023686 (авт. коллектив ИНМИ РАН)), используемых для повышения нефтеотдачи, добавление ПАВ указанных выше типов способствует интенсификации их жизнедеятельности и приводит к усилению общего эффекта, т.к. способствует лучшему отмыванию нефти из пласта и более эффективной очистке призабойной зоны. За счет активизации капиллярных сил как под воздействием ПАВ, так и в результате перестрела пласта микроорганизмы могут проникать в ранее неохваченные зоны пласта.

В промысловых условиях способ осуществляют следующим образом.

На добывающей скважине проводятся подготовительные и исследовательские работы, связанные с определением параметров работы пласта, его приемистостью и опрессовкой эксплуатационной колонны. При необходимости проводятся работы по очистке эксплуатационной колонны от АСПО закачкой органического растворителя в объеме скважины и выдержкой скважины в покое на время реагирования в зависимости от типа используемого растворителя (не менее 24 часов).

Затем поднимается подземное оборудование и через колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) закачивается расчетное количество углеводородного раствора (бутилбензольная фр. /ТУ 38-102-97-78/, керосиновая фр. /ТУ 6- 01-18-37-78/, гексановая фр. /ТУ 38.103-81-83/, дистиллят нефтяной) с 0,1-1,0% концентрацией ПАВ (Неонол АФ₉-6 или МЛ-80) и продавливается в пласт.

После этого НКТ поднимаются, и скважина подготавливается к перфорации согласно требований прострелочно-взрывных работ. Пласт перестреливается в интервале перфорации с интенсивностью до 10 отверстий на 1 п/метр с целью увеличения совершенства степени вскрытия пласта.

Затем на поверхности в специальных емкостях готовят необходимые объемы микробиологического раствора на пресной воде или технической воде с добавкой питательных веществ, например диаммофоса концентрацией 0,05-0,1%, туда же добавляют расчетное количество ПАВ (Неонол АФ₉-12 или МЛ - 80) с 0,1-1,0% концентрацией из расчета:

V = R²hm,

где V - объем раствора в м³;

R - радиус охваченной воздействием призабойной зоны пласта в м, величина которого принимается исходя из коллекторских свойств пласта и кратности обработки (1,5+3,5) м;

h - перфорированная толщина пласта в м;

m - пористость в дол.ед.

Обрабатывающий состав доводится до приема глубинного насоса и продавливается в ПЗП водным раствором ПАВ с 0,1-1,0% (Неонол АФ₉-6 или МЛ - 80) в объеме НКТ.

После этого скважина закрывается на проведение микробиологических процессов на 1...3 суток. При этом ранее закаченный углеводородный раствор служит дополнительным питанием для УОМ, а ПАВ оказывает положительное влияние на десорбцию и дезагрегацию частиц АСПО.

Далее в зависимости от вида скважины и типа применяемого оборудования для очистки пласта от продуктов кольматации и закупоривающих агентов способ осуществляют в двух вариантах.

1. В скважину спускают имплозионное устройство до середины интервала обрабатываемого пласта. Путем повышения давления на устье производится разрыв мембраны или открывается впускной клапан имплозионной камеры с пульта управления исполнительного механизма (в зависимости от типа имплозионного устройства), в результате чего создается глубокая депрессия на пласт. Имплозионное воздействие осуществляется поточечно, через 0,5 м толщины пласта, но не менее 3-х раз, при этом в качестве жидкости разрыва используется водный раствор ПАВ с 0,1% концентрацией ПАВ (Неонол АФ₉-6 или МЛ - 80).

2. В скважину спускается НКТ с обратным клапаном и свабирующим устройством на глубину, согласованную с геологической службой предприятия-заказчика, и производится свабирование скважины. Конструктивно свабирующие устройства могут быть устроены по-разному. Основной конструктивный элемент сваба - плунжерная пара с клапанным устройством внизу. При подъеме сваба жидкость над ним транспортируется вверх, одновременно создавая эффект депрессии на перфорированные пласты. В зависимости от дебита скважины освоение ведется до получения пластового флюида или возможности определения дебита скважины.

Обработку завершают спуском подземного оборудования и вводом скважины в эксплуатацию.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого способа заключается в том, что он позволяет усилить микробиологическое воздействие на призабойную зону нефтяного пласта в нужном направлении без существенного увеличения затрат на реагенты.

Эффективность предлагаемого и известных способов стимуляции скважин определяется по дополнительной добыче нефти в соответствии с утвержденными отраслевыми нормативными документами и методическими руководствами.

В таблице представлены данные по технологической эффективности известных (базовых) методов обработки призабойных зон скважин, прошедших апробацию на нефтяных месторождениях Татарстана. Эти методы или их составные части и принципы воздействия на пласт вошли в предлагаемый комплексный способ стимуляции нефтяного пласта с помощью микроорганизмов и физико-механических методов воздействия, который за счет синергетического эффекта и новых технологических решений должен обладать более высокой технологической эффективностью по сравнению с известными способами стимуляции скважин.

Использованные источники информации

1. А.С. СССР N 1562433, E 21 B 37/06.

2. РЖ Горное дело, 1990, 5Г 389.

3. А.С. СССР N 1511375, кл. E 21 B 43/22, 30.09.1989, Бюл. N 36.

4. Патент RU 2078916, кл. E 21 B 43/22, 10.05.1997, Бюл. N 13.