способ регулирования проницаемости неоднородного нефтяного пласта

Формула изобретения

Способ регулирования проницаемости неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку в пласт через нагнетательные скважины водной суспензии мела с последующим закачиванием водного раствора солей металлов и добычу нефти через добывающие скважины, отличающийся тем, что в качестве указанной суспензии мела закачивают водную суспензию шлама с отстойников Дорра ВСШД - отхода производства соды между разделительными оторочками из пресной воды, а в качестве водного раствора солей металлов - минерализованную сточную воду.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам вытеснения остаточной нефти, снижающим проницаемость обводненных пластов, вовлекающим в разработку низкопроницаемые нефтенасыщенные участки и увеличивающим нефтеотдачу.

Известен способ разработки нефтяной залежи, включающий закачку в пласт через нагнетательную скважину водного раствора соли многовалентного металла, водного раствора щелочи с последующим нагнетанием вытесняющего агента (патент РФ 2117143, МПК Е 21 В 43/22, 33/138, 1996).

Недостатком данного способа является низкая эффективность изоляции промытых высокопроницаемых каналов пласта, высокая стоимость реагентов.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является способ разработки обводненной нефтяной залежи, неоднородной по геологическому строению, включающий закачку в пласт через нагнетательные скважины водного раствора хлорида аммония и добычу нефти через добывающие скважины (патент РФ 2115801, МПК⁶ Е 21 В 43/22, 1997).

Недостатком данного способа является недостаточное снижение проницаемости неоднородного нефтяного пласта, а так же трудоемкость подготовки используемых водных растворов солей, а также высокая стоимость реагентов.

Задачей предлагаемого изобретения является создание эффективного способа регулирования проницаемости неоднородного нефтяного пласта за счет снижения проницаемости высокопроницаемых зон водонасыщенного коллектора.

Поставленная задача решается тем, что в способе регулирования проницаемости неоднородного нефтяного пласта, включающей закачку в пласт через нагнетательные скважины водной суспензии мела с последующим закачиванием водного раствора солей металлов и добычу нефти через добывающие скважины, согласно изобретению в качестве указанной суспензии мела закачивают водную суспензию шлама с отстойников Дорра ВСШД-отхода производства соды между разделительными оторочками из пресной воды, а в качестве водного раствора солей металлов - минерализованную сточную воду.

Сущность предлагаемого способа заключается в последовательном закачивании в обводненный нефтяной пласт через нагнетательную скважину водной суспензии шлама с отстойников Дорра ВСШД - отхода производства соды между разделительными оторочками из пресной воды, с последующим закачачиванием минерализованной сточной воды.

Водная суспензия шлама с отстойников Дорра ВСШД - отход производства соды образуется в процессе подготовки сырого рассола к электролизу при получении электролитической щелочи, хлора и водорода. Разделение шлама от рассола осуществляется в отстойниках Дорра, куда смесь подается на центральную распределительную тарелку.

Водная суспензия шлама с отстойников Дорра ВСШД представляет собой водную дисперсию серого цвета с выпавшей в осадок киселеобразной массой. Плотность ВСШД-1,20-1,40 г/см³

Компонентный состав водной суспезии шлама с отстойников Дорра, г/см³:

Натрий хлористый - 0,20-0,30

Кальций углекислый - 0,060-0,120

Гидроокись магния - 0,005-0,012

Каустическая сода - 0,020-0,025

Хлористый аммоний - 0,005-0,0001

Сульфат натрия - 0,030-0,040

Гидролизованный полиакриламид - 0,00001

Примеси и вода - Остальное

По классу опасности относится к 4 классу. При транспортировке не требует дополнительных мер безопасности. Экологически безвреден.

Механизм воздействия водной суспензии шлама с отстойников Дорра на фильтрацию пластовой жидкости заключается в снижении потока вытесняющего агента через высокопроницаемый обводненный коллектор, направление потока в менее обводненный участок и вовлечении в разработку неохваченные заводнением пропластки. Снижение потока вытесняющего агента через обводненный коллектор достигается увеличением доли твердой фазы за счет образующегося осадка. Смешение водной суспензии шлама с минерализованной сточной водой происходит непосредственно в обводненном коллекторе. При взаимодействии каустической соды, сульфата натрия водной суспензии с ионами кальция и магния минерализованной сточной воды образуется твердый осадок сульфата кальция и гидроокиси магния. Гидролизованный полиакриламид способствует флокуляции, укрупнению твердых частиц осадка, частицы снижают проницаемость обводненных каналов пласта. Перераспределение потока вытесняющего агента способствует снижению обводненности продукции добывающих скважин, увеличению дебита по нефти.

Эффективность способа определялась экспериментально по ниже описанной методике.

Пример 1 (предлагаемый способ). Для фильтрации взяты образцы, каждый из которых представляет собой сцементированный кварцевый песок диаметром 40 мм и длиной 60 мм. Объем порового пространства составляет 15 см³. Образец помещают в кернодержатель и насыщают пластовой водой с плотностью 1,107 г/см³. Определяют начальную проницаемость при постоянном перепаде давления, равном 0,01 МПа, которая составляет 3,66 мкм² .Опыты проводят при температуре 20^oС и постоянной скоростью фильтрации 0,5 м/сутки.

Далее через образец фильтруют последовательно 12 мл ВСШД, разделенную двумя пресноводными оторочками по 6 мл, затем фильтруют 26 мл минерализованной сточной воды плотностью 1107 г/см³. Остаточную проницаемость определяют при фильтрации сточной воды в прямом и обратном направлении. Конечная проницаемость составляет 0.42 мкм². Результаты опытов по предлагаемому и известному способам приведены в таблице 1. Эффективность применяемого способа характеризует степень снижения проницаемости образца. По данным таблицы видно, что по предлагаемому способу степень снижения проницаемости по предлагаемому способу составляет 88,5%,тогда как известному способу - 68,2%.

Таким образом, результаты опытов показывают, что по степени снижения проницаемости неоднородного пласта предлагаемый способ превосходит известный на 20,3%.

Для оценки преимуществ предлагаемого способа перед известным приведены примеры осуществления способа в промысловых условиях.

Пример 2. Опытный участок представлен одной нагнетательной и 5 добывающими скважинами. Эксплуатируемый объект - терригенный девон (пласт D₁). Коллекторские свойства пласта следующие: эффективная толщина пласта - 7,5 м; пористость пласта - 0,22, приемистость нагнетательной скважины - 550 м³/cут. Дебиты добывающих скважин - 1,0-3,3 т/сут. Обводненность добываемой продукции - 84,3-98% (см. табл. 2).

Предлагаемый способ осуществляется в следующем порядке. Скважину останавливают. После тщательного перемешивания в мернике цементировочного агрегата в нагнетательную скважину закачивают 8 м³ ВСШД, разделенную двумя пресноводными оторочками по 2 м³, продавливают в пласт 24 м³ минерализованной сточной водой плотностью 1107 кг/м³. Скважину останавливают на 72 ч и пускают в работу. После воздействия дебиты скважин по нефти выросли до 1,6-4,0 т/сут, то есть на 30,2%. Обводненность скважин снизилась до 75-90,3%, т.е. на 8,5%. Приемистость нагнетательной скважины снизилась до 480 м³/сут, т.е. на 12,7%.

Сопоставительный анализ геолого-промысловых параметров показывает, что степень снижения обводненности по заявляемому способу выше в 1,7 раза, а степень роста дебита по нефти больше в 2 раза по сравнению с известным способом.

Таким образом, результаты анализа параметров эксплуатации добывающих и нагнетательных скважин показывают, что предлагаемый способ эффективнее известного как по водоизолирующей способности, так и по увеличению добычи нефти.

Выводы: технико-экономические преимущества предлагаемого способа:

- высокая эффективность изоляции промытых водонасыщенных зон коллектора за счет большей степени снижения проницаемости неоднородного нефтяного пласта;

- низкая стоимость, экономичность и простота осуществления способа;

- более высокая степень роста дебита скважин и снижения обводненности по сравнению с известным способом;

- позволяет использовать отходы химических производств и тем самым способствует охране окружающей среды.