способ разработки нефтяного месторождения
Классы МПК: | E21B43/22 с применением химикалий или бактерий |
Автор(ы): | Загидуллина Люция Нуриевна (RU), Ягафаров Юлай Нургалеевич (RU), Гилязов Раиль Масалимович (RU), Рамазанова Альфия Анваровна (RU), Назмиев Ильшат Миргазямович (RU), Галлямов Ильяс Ильдусович (RU), Халиков Ильс Шайхинурович (RU), Загидуллин Салават Нуриевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-03-09 публикация патента:
20.04.2006 |
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к вторичным и третичным методам повышения нефтеотдачи пластов путем воздействия на пласт биореагентами и бактерицидами. Техническим результатом является повышение эффективности воздействия на пласт за счет последовательного воздействия биореагента и бактерицида, улучшения биохимической активности биореагента и увеличения охвата пласта заводнением. В способе разработки нефтяного месторождения, включающем закачку через нагнетательную скважину избыточного активного ила после вторичных отстойников биологических очистных сооружений и последовательно через 6-12 мес водного раствора бактерицида и добычу нефти через добывающую скважину, используют указанный активный ил, обработанный полидиметилдиаллиламмонийхлоридом в качестве питательного субстрата в концентрации 300-400 мг/дм при массовой доле основного вещества 38-40%, а в качестве бактерицида закачивают ЛПЭ-11в. 4 табл.
Формула изобретения
Способ разработки нефтяного месторождения, включающий закачку через нагнетательную скважину избыточного активного ила после вторичных отстойников биологических очистных сооружений и последовательно через 6-12 мес. водного раствора бактерицида и добычу нефти через добывающую скважину, отличающийся тем, что используют указанный активный ил, обработанный полидиметилдиаллиламмонийхлоридом в качестве питательного субстрата в концентрации 300-400 мг/дм при массовой доле основного вещества 38-40%, а в качестве бактерицида закачивают ЛПЭ-11 в.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при добыче нефти микробиологическими методами и химическими реагентами.
Известен способ вытеснения нефти из пласта композицией на основе избыточного активного ила (ИАИ) - отходов биологических очистных сооружений (БОС) после вторичных отстойников [пат. РФ №1755615, кл. Е 21 В 43/22, 1996 г.].
Недостатком известного решения является невысокая биохимическая активность из-за отсутствия питательных субстратов, что приводит к кратковременному воздействию на пласт с образованием биообрастаний и закупориванием пор и трещин коллектора в непосредственной близости призабойной зоны скважин и снижению эффективности от биовоздействия.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту является способ разработки нефтяного месторождения [пат. РФ №2150580, кл. Е 21 В 43/22, 2000 г.], заключающийся в закачке в нагнетательные скважины избыточного активного ила и с последующей закачкой через 3-12 мес водных растворов смеси диоксибензолов. Водные растворы смеси диоксибензолов способствуют разрушению биообрастаний и раскупориванию пор и трещин коллектора за счет диспергирования накопившихся биообразований и росту охвата пласта заводнением.
Недостатком известного способа является низкая биохимическая активность состава из-за нехватки питательных субстратов для микроорганизмов избыточного активного ила с образованием небольших количеств биообразований, закупоривающих среднепроницаемые зоны, что приводит к кратковременному повышению нефтеотдачи пласта.
Целью предлагаемого изобретения является повышение биохимической активности состава и увеличение охвата пласта заводнением.
Указанная цель и технический результат достигаются тем, что способе разработки нефтяного месторождения, включающем закачку через нагнетательную скважину избыточного активного ила после вторичных отстойников биологических очистных сооружений и последовательно через 6-12 мес водного раствора бактерицида и добычу нефти через добывающую скважину, согласно изобретению закачивают активный ил, обработанный полидиметилдиаллиламмонийхлоридом, и в качестве бактерицида закачивают ЛПЭ-11в.
Полидиметилдиаллиламмонийхлорид - полиэлектролит водорастворимый катионный марки ВПК-402, выпускается по ТУ 2227-184-00203312-98 и представляет собой высокомолекулярное соединение линейно-циклической структуры. ВПК-402 хорошо растворим в воде, в том числе сточных водах, а также низших спиртах, растворах кислот и щелочей. Он не горюч, малотоксичен, не имеет неприятного запаха, используется в качестве флокулянта-коагулянта для интенсификации процессов биохимической очистки сточных вод, очистки растворов антибиотиков в медицинской промышленности, в процессах обезвоживания отходов БОС и т.д. Полимер ВПК-402 использовался с содержанием массовой доли основного вещества 38-40%, вязкостью 2,35 мм 2/с, массовой долей хлористого натрия 9,9%, рН 6,9.
Бактерицид ЛПЭ-11в выпускается по ТУ 6-01-1012949-08-89 в виде жидкости от желтовато-оранжевого до бордового цвета с содержанием массовой доли основного вещества не менее 50%, рН 6-8, температура застывания минус 15°С, он не горюч, невзрывоопасен. По степени воздействия на организм ЛПЭ-11в относится с 3-му классу опасности - веществам, умеренно опасным, по ГОСТ 121.007-76.
Состав готовят путем смешения водных растворов 0,5-2,0% концентрации ИАИ с водным растворами полимера ВПК-402.
Пример. Готовят водные растворы полидиметилдиаллиламмоний хлорида (в 1 мл содержится 10,0 мг полимера ВПК-402) и в количестве 3,5 мл (из расчета 300-400 мг ВПК-402 на 1 дм3, оптимальная доза 350 мг/дм 3) вводят в цилиндр Лисенко или в градуированный цилиндр на 100 мл, затем в эти цилиндры вводят по 96,5 мл раствора избыточного активного ила и смесь тщательно перемешивают.
В качестве контроля (по прототипу) 100 мл избыточного активного ила вносят в такой же цилиндр. Затем через определенные промежутки времени отмечают объем, занимаемый осевшим избыточным активным илом. Все остальные операции проводят, как описано. Общие результаты проведенных лабораторных исследований положительного влияния полимера ВПК-402 на ПАИ приведены в табл. 1, 2.
Таблица 1 | |||||||||||||
Примеры | Объемы смеси, мл | Время отстаивания, мин | |||||||||||
ИАИ | ВПК-402 | 0 | 15 | 30 | 45 | 60 | 120 | ||||||
1 | 96,5 | 3,5 | 100,0 | 45,0 | 40,0 | 39,0 | 38,0 | 38,0 | |||||
2 | 96.5 | 3,5 | 100,0 | 46,0 | 40,0 | 40,0 | 40,0 | 40,0 | |||||
3 | 96,5 | 3,5 | 100,0 | 44,0 | 40,0 | 39,0 | 38,0 | 38,0 | |||||
4 | 96,5 | 3,5 | 100,0 | 45,0 | 39,0 | 39,0 | 39,0 | 39,0 | |||||
Ср.зн. | 96,5 | 3,5 | 100,0 | 45,0 | 39,7 | 93,2 | 38,7 | 38,0 | |||||
Контроль (по прототипу) | |||||||||||||
1 | 100,0 | - | 100,0 | 96,0 | 92,0 | 91,0 | 90,0 | 89,0 | |||||
2 | 100,0 | - | 100,0 | 97,0 | 93,0 | 92,0 | 90,0 | 89,0 | |||||
3 | 100,0 | - | 100,0 | 96,0 | 93,0 | 91,0 | 90,0 | 90,0 | |||||
Ср.зн. | 100,0 | - | 100,0 | 96,3 | 92,7 | 91,3 | 90,0 | 89,3 | |||||
Таблица 2 | |||||||||||||
Примеры | Объем ИАИ, мл | ВПК-402, мг | Кол-во вытесненной жидкости за 20 сут, мл | ХПК, мг О2/дм3 | |||||||||
в начале опыта | через 20 сут | % распада по ХПК | |||||||||||
1 | 590,0 | 206,5 | 265,0 | 1020,0 | 107,0 | 89,5 | |||||||
2 | 590,0 | 206,5 | 260,0 | 1010,0 | - | - | |||||||
3 | 590,0 | 206,5 | 255,0 | 1023,1 | 109,4 | 87,5 | |||||||
Ср.зн. | 590,0 | 206,5 | 260,0 | 1018,0 | 108,2 | 88,5 | |||||||
Контроль (по прототипу) | |||||||||||||
1 | 590,0 | - | 40,0 | 293,0 | 166,0 | 43,4 | |||||||
2 | 590,0 | - | 39,0 | 291,8 | 170,0 | 41,7 | |||||||
Ср.зн. | 590,0 | - | 39,5 | 292,4 | 168,0 | 42,5 | |||||||
Из данных табл. 2 видно, что добавление полимера ВПК-402 в концентрации 350 мг/л (оптимальная концентрация) в ИАИ способствует повышению биохимической активности состава (количество вытесненной жидкости за счет газообразования в несколько раз выше в опыте, чем в контроле (по прототипу), и окислительной способности микроорганизмов ИАИ (% распада органических веществ через 20 сут в контроле составляет всего 42,5, а в опыте (по предлагаемому - 88,5). Кроме того, полимер ВПК-402 стимулирует процессы глубокого распада органических веществ: ХПК в контроле 292,4 м О2/л, через 20 сут -168, а в опыте 1018,0 и 108,2 соответственно, что имеет немаловажное значение в пластовых условиях.
В табл. 3 приведены результаты лабораторных исследований фильтрационных характеристик предлагаемого способа. Изучение эффективности способа проводили на нефтенасыщенной кварцевопесчаной насыпной модели пласта. Насыщение модели проводили изовязкостной моделью нефти Ромашкинского месторождения (плотность 875 кг/м, вязкость 22 мПас, содержание очищенного керосина - 17,6%). Затем нефть вытесняли из модели пласта минерализованной (плотность 1105 кг/м) водой Ромашкинского месторождения до полной обводненности продукции на выходе из модели и стабилизации перепада давления. Модель имеет проницаемость по нефти с остаточной водой 2,10 мкм 2. После этого в модель закачивался избыточный активный ил с полимером ВПК-402 (из расчета 350 мг/л полимера при массовой доле основного вещества 38-40%) в количестве 0,5 порового объема с оторочками из пресной воды (по 0,2 порового объема). Модель термостатировалась при 25°С в течение 21 сут и затем в нее опять закачивалась минерализованная вода и после 0,2%-ный раствор ЛПЭ-11в в количестве 0,1 порового объема.
Из данных табл.3 видно, что закачка ИАИ полимера в модель сопровождается резким ростом перепада давления, фактор сопротивления модели пласта после закачки ИАИ с полимером вырос по сравнению с первоначальным значением в 22 раза, проницаемость модели снизилась с 2,10 мкм 2 до 0,596 мкм2 за счет селективной закупорки биореагентом.
После закачивания ЛПЭ-11в 0,1 порового объема (0,2%-ный раствор) проницаемость модели постепенно восстанавливается. Избыточный активный ил, обработанный полимером ВПК-402 в вышеуказанной концентрации назван биореагентом ИАИП-1. Применение биореагента ИАИП-1 регламентируется ТУ 38-039-1274989-97 и санитарно-эпидемиологическим заключением №2.БЦ.01.245.П.001428.12.02 от 9.12.2002 г.
В промысловых условиях способ осуществляют следующим образом. Избыточный активный ил после вторичных отстойников биологических очистных сооружений (0,5-2,0% концентрации) с помощью насоса или цементировочного агрегата ЦА-320 забирают в автоцистерну и в эту же автоцистерну добавляют полимер ВПК-402 из расчета 300-400 мг/л (массовая доля основного вещества 38-40%) и транспортируют на нефтяное месторождение. Закачку биореагента ИАИП-1 проводят в нагнетательную скважину в объеме 10-20 м3 при приемистости скважины 100-300 м3/сут, при приемистости более 300 м3/сут 20-30 м3. Оторочку биореагента ИАИП-1 проталкивают от призабойной зоны пресноводными или биохимочищенными водами. По окончании закачивания их в скважину консервируют на 5 суток для адаптации микроорганизмов биореагента ИАИП-1 к пластовым условиям. Затем скважина пускается под закачку сточной водой в обычном режиме. После проведения закачивания ИАИП-1 проводят комплекс геолого-физических и биохимических исследований.
При получении результатов, свидетельствующих о значительном накоплении биообразований в призабойной зоне и снижении эффекта от воздействия ИАИП-1, осуществляют закачку в те же интервалы пласта 0,2%-ных водных растворов ЛПЭ-11 исходя из приемистости нагнетательной скважины (при приемистости 100-500 м3 /сут потребный объем в товарной форме - 1 т). Затем проводят комплекс исследований и при установлении снижения эффекта снова в скважину закачивают биореагент ИАИП-1 в том же объеме и последовательности, затем через 6-12 месяцев ЛПЭ-11в.
На этой стадии достигается разрушение биообразований за счет гибели значительного количества микроорганизмов, предотвращение отрицательного влияния повышенных концентраций сероводорода (H2S), раскупоривание пор и каналов и, как следствие, увеличение дополнительно добытой нефти.
Результаты опытно-промысловых исследований приведены в табл. 4. (опыт - с обработкой ЛПЭ-11 в, контроль - без биоцидной обработки). Из данных табл. 4 видно, что после обработок биореагентом ИАИП-1 происходит уменьшение значений гидро- и пьезопроводности, а также проницаемости, что связано, очевидно, с селективной закупоркой растущей биомассой ИАИП-1. Дополнительная добыча нефти за год по прототипу (контроль) составляет всего 331 т, а по предлагаемому (опыт) 2065-6600 т.
Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет существенно повысить эффективность биовоздействия на пласт за счет улучшения биохимической активности реагента, разрушения и диспергирования биообразований в призабойной зоне пласта, увеличения охвата пласта заводнением.
Класс E21B43/22 с применением химикалий или бактерий