способ разработки нефтяного месторождения

Формула изобретения

1. Способ разработки нефтяного месторождения нагнетанием в пласт гелеобразующего состава, содержащего карбамид и водный раствор солей алюминия, отличающийся тем, что в качестве солей алюминия используют жидкие алюмосодержащие отходы промышленных производств с содержанием солей алюминия от 8,0 до 25,0 мас.%, а карбамид предварительно растворяют в отходах.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что компоненты используют в следующих соотношениях, мас.%:

Жидкие алюмосодержащие отходы - 20,0-75,0

Карбамид - 15,0-50,0

Вода - Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяных месторождений заводнением.

Известен способ разработки нефтяных месторождений, в котором для увеличения охвата пласта заводнением закачивают в пласт водный раствор сульфата алюминия (Г.Э. Ибрагимов, Н.И. Хисамутдинов. Справочное пособие по применению химических реагентов в добыче нефти. -М.: Недра, 1983, с. 204-207).

При взаимодействии сульфата алюминия с пластовой водой в пористой среде выпадает осадок гидроксида алюминия Al(OH)₃, образуется вязкая масса, которая закупоривает промытые водой каналы, а непромытые нефтенасыщенные зоны подключаются к разработке. Однако этот способ недостаточно эффективен.

Известен способ заводнения нефтяного пласта с использованием алюмосодержащих отходов процессов алкилирования (а.с. N 1550107, кл. E 21 B 43/22). В нефтяной пласт через нагнетательную скважину закачивают подкисленную воду до pH 2-4 с введенным в нее алюмосодержащим отходом. Однако этот способ недостаточно эффективен при поздней стадии разработки.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки нефтяных месторождений путем его заводнения, с увеличением охвата пласта закачкой водного раствора хлорида или нитрата алюминия, при этом к раствору добавляют карбамид (заявка N 93007659, кл. E 21 B 43/22). Под действием температуры пласта (больше 30^oC) карбамид гидролизуется, повышается pH среды, в результате соли алюминия образуют гели, которые селективно закупоривают каналы, промытые водой, способствуя тем самым увеличению охвата пласта заводнением. Однако способ требует довольно больших затрат и строгого соблюдения последовательности технологических приемов, например, растворение безводного алюминия хлористого (наиболее доступного реагента) сопровождается выделением большого количества тепла и газообразного хлористого водорода, поэтому необходимо добавлять безводный алюминий хлористый небольшими порциями в полный объем воды.

Задачей изобретения является создание технологичного, экологически безопасного способа разработки нефтяного месторождения. Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение нефтеотдачи за счет увеличения охвата пласта заводнением, упрощение технологического процесса приготовления закачиваемого состава и улучшение экологической ситуации за счет утилизации жидких алюмосодержащих отходов промышленных производств.

Указанный технический результате достигается тем, что в способе разработки нефтяного месторождения нагнетанием в пласт гелеобразующего состава, содержащего карбамид и водный раствор солей алюминия, перед закачкой карбамид растворяют в жидких алюмосодержащих отходах промышленных производств с содержанием солей алюминия от 8,0 до 25,0 мас.% в следующих соотношениях, мас.%:

Жидкие алюмосодержащие отходы - 20,0 - 75,0

Карбамид - 15,0 - 50,0

Вода - Остальное

Алюмосодержащие отходы имеются в ряде химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих и химико-фармацевтических производств. Они часто не утилизируются, а просто попадают в сточные воды или закладываются в шурфы, что приводит к безвозвратным потерям ценных материалов, загрязнению сточных вод и окружающей среды.

В табл. 1 приведены данные по качественному и количественному составу жидких алюмосодержащих отходов некоторых промышленных производств (Шутько А. П. , Басов В.П. Использование алюминийсодержащих отходов промышленных производств. -К.: Техника).

Жидкими алюмосодержащими отходами являются алюмохлоридные и алюминатные растворы, содержащие различные примеси, наличие которых не влияет на технические характеристики гелеобразующих составов, приготовленных на основе этих отходов.

В лабораторных условиях исследованы кинетика гелеобразования и реологические свойства гелеобразующих составов, приготовленных с использованием жидких алюмосодержащих отходов нефтехимического (г. Уфа), анилинокрасочного (г. Кемерово), химико-фармацевтического (гг. Усолье Сибирское, Новокузнецк) производств. Реологические свойства изучали с помощью метода вибрационной вискозиметрии. Полученные результаты приведены в табл. 2. Установлено, что жидкими алюмосодержащими отходами можно заменить хлорид алюминия в гелеобразующих составах.

С учетом геолого-физических условий нефтяного месторождения (пластовая температура, глубина залегания нефтяного пласта, расстояние от нагнетательной скважины до добывающей) и содержания алюминия хлористого в жидких алюмосодержащих отходах можно подобрать соотношение компонентов состава с необходимым временем гелеобразования и реологическими свойствами.

Способ можно продемонстрировать на примере закачки гелеобразующего состава на основе жидких алюмосодержащих отходов и карбамида в нагнетательную скважину 1119 Покачевского месторождения, пласт ЮВ₁. Жидкие алюмосодержащие отходы, содержащие 25% AlCl₃ (г. Уфа), и карбамид автотранспортом доставляют непосредственно к скважине. Для приготовления 30 т гелеобразующего состава 7,5 т жидких отходов загружают в емкость для приготовления состава. В эту же емкость через эжектор загружают 7,5 т карбамида. Затем в емкость подают 15 т воды (воды подают при необходимости, в зависимости от выбранного соотношения компонентов) и производят перемешивание насосным агрегатом (АН-700, ЦА-320 или аналогичного типа) до получения однородного раствора. После этого насосным агрегатом осуществляют закачку в нагнетательную скважину. Продавливают состав в пласт закачиваемой водой в объеме 50 м³ и оставляют на трое суток при пластовой температуре для образования геля. Образующиеся в пласте гели сдерживают прорыв воды из нагнетательных в добывающие скважины, что приводит к стабилизации, либо снижению обводненности добывающих скважин, гидродинамически связанных с нагнетательными, увеличению добычи нефти.

Удельная дополнительная добыча нефти при применении гелеобразующих составов из жидких алюмосодержащих отходов и карбамида составляет 20 - 50 тонн дополнительно добытой нефти на тонну закачанных реагентов.

Применение гелеобразующих составов на основе алюмосодержащих отходов позволяет снизить затраты при приобретении реагентов в 2 - 4 раза при той же технологической эффективности способа разработки нефтяного месторождения.

Успешно проведены опытно-промышленные работы по закачке гелеобразующего состава на основе жидких алюмосодержащих отходов нефтехимического производства (г. Новокуйбышевск) и химико-фармацевтического производства (г. Усолье Сибирское) в ПО "Нижневартовскнефтегаз" и "Красноленинскнефтегаз".

Таким образом, предлагаемый способ приводит к снижению стоимости гелеобразующих составов при сохранении их технологических параметров и эффективности для изоляции водопритоков, увеличению охвата пласта заводнением и в конечном счете увеличению нефтеотдачи. позволяет утилизировать отходы, содержащие ценные материалы, улучшить экологическую ситуацию.