способ добычи нефти из пласта
Классы МПК: | E21B43/22 с применением химикалий или бактерий |
Автор(ы): | Ягафаров Юлай Нургалеевич (RU), Рамазанова Альфия Анваровна (RU), Жадаев Юрий Васильевич (RU), Турдыматов Анвар Нигматович (RU), Галлямов Ильяс Ильдусович (RU), Гарифуллин Айрат Шамилевич (RU), Халиков Ильяс Шайхинурович (RU), Гафуров Олег Гареевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-05-03 публикация патента:
20.04.2006 |
Способ относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам добычи нефти из пласта с использованием вытесняющих агентов - щелочных растворов. Техническим результатом является повышение эффективности вытеснения, снижение обводненности добываемой продукции и охвата пласта заводнением. В способе добычи нефти из пласта, включающем вытеснение ее к добывающим скважинам путем циклической закачки дистиллерной жидкости и сточной воды, соотношение объемов закачиваемых оторочек ДЖ:СВ выбирают в пределах 0,1÷10:1 в зависимости от обводненности продукции добывающих скважин и приемистости нагнетательных скважин таким образом: соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 5÷10:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 3÷4:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 0,1÷1:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 1,5÷2:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%. 3 табл.
Формула изобретения
Способ добычи нефти из пласта, включающий вытеснение нефти из пласта к добывающим скважинам циклической закачкой дистиллерной жидкости (ДЖ) и сточной воды (СВ) в очаговые нагнетательные скважины, отличающийся тем, что соотношение объемов оторочек закачиваемых ДЖ и СВ выбирают в пределах 0,1...10:1 в зависимости от обводненности продукции добывающих скважин и приемистости нагнетательных скважин таким образом: соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 5÷10:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м3 /сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 3÷4:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 0,1÷1:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 1,5÷2:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам добычи нефти из пласта с использованием в качестве вытесняющих агентов щелочных растворов.
Известен способ добычи нефти из пласта, предусматривающий циклическую закачку в пласт щелочной дистиллерной жидкости (ЩДЖ) с рН 10...12 в количестве 0,05...0,15 порового объема (п.о.), пресной воды и сточной воды в количестве 0,05...0,30 порового объема (п.о.) (а.с. СССР №1757263, кл. Е 21 В 43/22, БИ 25, 1996 г.).
Недостатком известного способа является необходимость большеобъемных разделяющих пресноводных оторочек, а также дополнительные затраты на подготовку щелочной дистиллерной жидкости (ЩДЖ), что осложняет и удорожает технологический процесс. Коррозионная активность ЩДЖ с рН 10÷12 по отношению к оборудованию скважин и трубопроводам при длительном использовании в качестве вытесняющего агента также снижает эффективность данного способа по увеличению добычи нефти.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ добычи нефти из пласта, предусматривающий циклическую закачку дистиллерной жидкости (ДЖ) с рН 5,5÷7 в количестве 0,04÷0,09 п.о., а сточную воду (СВ) - с плотностью не менее 1100 кг/м3 в количестве 0,017÷0,030 п.о., причем соотношение ДЖ:СВ в каждом цикле составляет от 2:1 до 5:1.(Патент РФ №2158822 кл. Е 21 В 43/22, БИ 31, 2000 г.)
Недостатком известного способа является недостаточно высокая эффективность, связанная с тем, что при закачивании оторочек ДЖ и СВ соотношение объемов оторочек выбирают вне зависимости от обводненности добывающих скважин и приемистости нагнетательных скважин, что не позволяет в достаточной мере снизить обводненность добываемой продукции, повысить охват пласта заводнением и получить прирост добычи нефти.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение добычи нефти, снижение обводненности добываемой продукции и повышение охвата пласта заводнением в результате перераспределения фильтрационных потоков.
Поставленная задача решается тем, что в способе добычи нефти из пласта путем циклической закачки через нагнетательную скважину дистиллерной жидкости и сточной воды, согласно предполагаемому изобретению соотношение объемов закачиваемых оторочек ДЖ и СВ выбирают в пределах 0,1÷10:1 в зависимости от обводненности продукции добывающих скважин и приемистости нагнетательных скважин очага воздействия таким образом: соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 5÷10:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 3÷4:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия менее 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 0,1÷1:1 при приемистости нагнетательной скважины менее 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%; соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ равно 1,5÷2:1 при приемистости нагнетательной скважины более 50 м3/сут и обводненности по очагу воздействия более 60%.
Используемая дистиллерная жидкость (ДЖ) - отход содового производства, выпускается по ТУ 2152-035-00204872-02. Физико-химические показатели ДЖ приведены в таблице 1.
Таблица№1 | |
Наименование показателя | Норма |
1. Внешний вид | Раствор серого или зеленоватого цвета, прозрачный |
2. Плотность, г/см3 | 1,0-1,25 |
3. Показатель концентрации водородных ионов, рН единиц РН | 7,0-8,8 |
4. Массовая концентрация ионов кальция (Са2+), г/л, не более | 4,0 |
5. Массовая концентрация ионов хлора (Cl-), г/л, не более | 120 |
6. Массовая концентрация сульфат-ионов (SO4 2-) г/л, не более | 0,85 |
7. Массовая концентрация взвешенных веществ, г/л, не более | 0,04 |
Дистиллерная жидкость содержит в составе гидрооксид кальция (Са(ОН)2) и соли кальция (СаСО3, CaCl 2, CaSO4).
Используется сточная вода с удельным весом 1,1-1,2 г/см3 с рН 4,5-7.Содержание ионов кальция до 30 г/л, содержание ионов хлора 80-150 г/л, содержание сульфат-ионов до 0,7 г/л, концентрация взвешенных частиц в виде мехпримесей не более 0,05 г/л.
Сущность предлагаемого способа основана на следующем: при закачивании оторочки ДЖ и СВ в промытых каналах пласта образуется мелкодисперсный осадок, снижающий проницаемость промытых каналов и способствующий тем самым перераспределению фильтрационных потоков, причем количество выпавшего осадка и размер составляющих его частиц зависят не только от соотношения объема оторочек ДЖ и СВ, но и эксплуатационных параметров скважин очага воздействия. Так, при низкой приемистости скважин (менее 50 м3/сут) и низкой обводненности очага воздействия (менее 60%) большое количество выпавшего осадка (например, при закачивании оторочек в соотношении объемов оторочек ДЖ:СВ как 1,5:1) может осложнить работу нагнетательной скважины в результате выпадения солей в призабойной зоне и снижения в короткий срок приемистости (более чем на 50%). И наоборот, при приемистости более 50 м3/сут и обводненности более 60% мелкодисперсные частицы небольшого количества осадка, образовавшегося при закачивании оторочек в соотношении объемов оторочек ДЖ:СВ как 5:1, могут быть вынесены к ПЗП добывающих скважин. Таким образом, варьируя соотношением объемом оторочек в зависимости от приемистости нагнетательной скважины и обводненности добывающих скважин в очаге воздействия, можно значительно повысить охват воздействием, увеличить зону воздействия, тем самым глубину и охват пласта воздействием.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного введением новых критереев применимости способа, а именно: соотношение объемов закачиваемых оторочек ДЖ и СВ выбирают в зависимости от приемистости нагнетательной скважины и обводненности реагирующих добывающих скважин испытуемого очага воздействия. Таким образом, заявляемое изобретение отвечает критерию "новизна".
В промысловых условиях способ осуществляют следующим образом: проводят замеры приемистости нагнетательных скважин и обводненности по участку воздействия и в зависимости от вышеназванных эксплуатационных параметров определяют соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ. После чего в нагнетательную скважину закачивают последовательно при выбранном соотношении дистиллерную жидкость в количестве 0,006÷0,1 порового объема и сточную воду в количестве 0,005÷0,1 порового объема пласта, промытого водой. Через добывающие скважины осуществляют отбор жидкости.
Эффективность заявляемого способа оценивалась по результатам лабораторных и промысловых опытов.
Пример 1. Для определения количества выделившегося осадка провели лабораторные опыты по смешению в свободном объеме дистиллерной жидкости и промысловой сточной воды. В опытах использовали ДЖ с рН 7 и удельным весом 1,119 г/см3 и попутно добываемую сточную воду с рН 5,5 и удельным весом 1,153 г/см3. В результате смешения ДЖ со сточной водой при различных соотношениях образуются осадки, которые содержат в своем составе в основном малорастворимые соли CaSO4, Fe(OH)2, СаСО3. Определены с помощью электоронного микроскопа размеры частиц осадка. В условиях термостатирования (25 град) определеляли время оседания выпавших в осадок частиц, которые некоторое время в зависимости от соотношения объемов ДЖ и СВ в смеси находятся во взвешенном состоянии. Сведения о выделившемся осадке приведены в таблице 2.
Таблица 2 | ||||
№№опыта | Соотношение объемов ДЖ:СВ | Количество выделившегося осадка, г/л | Размеры частиц, мм | Время оседания частиц, сут |
1 | 0,1:1 | 0,017 | 0,05-0,15 | 5 |
2 | 0,5:1 | 0,05 | 0,12-0,2 | 3 |
3 | 1:1 | 0,065 | 0,18-0,25 | 2 |
4 | 1,5:1 | 0,147 | 0,2-0,3 | 1 |
5 | 2:1 | 0,062 | 0,16-0,24 | 2 |
6 | 3:1 | 0,053 | 0,17-0,23 | 2,5 |
7 | 4:1 | 0,039 | 0,18-0,21 | 3 |
8 | 5 | 0,023 | 0,19-0,20 | 4 |
9 | 6 | 0,021 | 0,16-0,18 | 5 |
10 | 8 | 0,02 | 0,15-0,17 | 5 |
11 | 10 | 0,018 | 0,14-0,16 | 6 |
По данным таблицы 2 видно, что количество выделившегося осадка и размеры частиц осадка и место выпадения при смешении ДЖ и СВ можно регулировать, выбирая соотношения смешиваемых объемов. Из таблицы следует также, что с увеличением объема осадка увеличивается и размер частиц образующихся солей (до 0,3 мм), увеличивается скорость оседания частиц, которое при применении в промысловых условиях особенно при низкой обводненности по очагу воздействия (менее 60%) и приемистости (менее 50 м3/сут) приводит к преимущественному отложению солей в призабойной зоне пласта нагнетательной скважины и тем самым снижает эффективность способа.
Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа для того чтобы выпадение осадка происходило не в призабойной зоне нагнетательных и добывающих скважин, а в высокопроницаемых промытых пропластках, соотношение объемов закачиваемых в пласт ДЖ и сточной воды необходимо выбирать в зависимости от основных геолого-промысловых параметров по участку воздействия: приемистости нагнетательной скважины и обводненности продукции по очагу воздействия, что позволит значительно повысить эффективность известного способа добычи нефти за счет перераспределения фильтрационных потоков и увеличения охвата пласта заводнением.
Для определения зависимости соотношения объемов закачиваемых ДЖ и сточной воды от приемистости нагнетательных скважин и обводненности по очагу воздействия рассмотрены примеры осуществления предлагаемого способа в промысловых условиях. Рассмотрены 9 очагов воздействия по заявляемому способу и 3 очага - по прототипу на Бузовьязовском месторождении, терригенный девон пласт Д1 с проницаемостью 0,100-0,55 мкм 2 и пористостью 20-22%, геолого-промысловые параметры пласта: приемистость, средняя обводненность по очагу воздействия приведены в таблице 3.
Предлагаемый способ осуществили следующим образом. Предварительно замерили в установленном порядке приемистость и обводненность добываемой продукции по каждому очагу и в зависимости от величины эксплуатационных параметров определили величины соотношений объемов оторочек ДЖ и СВ. Затем через нагнетательные скважины через КНС последовательно закачиваются оторочки ДЖ и сточной воды, объемы которых указаны в таблице 3. После проведения первого цикла по данным промысловых исследований определили снижение обводненности и прирост добычи нефти. Циклы повторяют и в каждом цикле соотношение объемов определяют аналогично первому. Результаты проведения промыслового эксперимента приведены в таблице 3.
Таблица 3 | |||||||||
№очаг | Приемистость, м 3/сут | Обводненность по очагу, % | Соотношение объемов оторочек ДЖ:СВ | Объем ДЖ в п.о. | Объем СВ в п.о | Среднее снижение обводнен-ности по очагу,% | Прирост добычи нефти по очагу воздействия, т | Увеличение КОХВ пласта заводнением по данным расходомет-рии,% | Приемистость после первого цикла, м 3/сут |
1 | 56 | 45,2 | 5:1 | 0.05 | 0,01 | 4,5 | 1244 | 7,1 | 56 |
2 | 50 | 40,1 | 6:1 | 0,06 | 0,01 | 5,0 | 1100 | 6,1 | 48 |
3 | 45 | 39,6 | 10:1 | 0,05 | 0,005 | 4,1 | 678 | 5,7 | 50 |
4 | 43 | 83,0 | 3:1 | 0,03 | 0,01 | 14,3 | 1400 | 8,9 | 28 |
5 | 75 | 42,7 | 1:1 | 0,05 | 0,05 | 11,3 | 1278 | 4,5 | 65 |
6 | 78 | 37,4 | 0,5:1 | 0,045 | 0,09 | 7,5 | 1345 | 8,3 | 70 |
7 | 89 | 43,1 | 0,1:1 | 0,006 | 0,06 | 8,8 | 1100 | 10,1 | 80 |
8 | 130 | 91 | 1,5:1 | 0,1 | 0,066 | 7,2 | 987 | 25,9 | 115 |
9 | 98 | 84 | 2:1 | 0,09 | 0,045 | 6,3 | 896 | 15,7 | 90 |
Прототип | 38 36 40 | 35 50 40 | 2:1 3:1 5:1 | 0,05 0,01 0,025 | 0,025 0,003 0,005 | 3,1 2,5 1,6 | 310 290 256 | 1,3 2,5 1,9 | 12 16 17 |
Технологическая эффективность от циклического воздействия ДЖ и сточной воды по предлагаемому способу оценивалась по РД 39-0147035-209-87 "Методическое руководство по определению технологической эффективности гидродинамических методов повышения нефтеотдачи пластов". М., ВНИИ, 1987.
Результаты опытно-промышленных работ, приведенных в таблице 3, свидетельствуют, что при подборе соотношений оторочек ДЖ и СВ по заявляемому способу с учетом данных лабораторных исследований и эксплуатационных параметров скважин очагов закачки эффективность добычи нефти возрастает. Если по предлагаемому способу технологическая эффективность составляет 678-1400 т дополнительной нефти на 1 очаг воздействия и среднее снижение обводненности по очагу 4,5-14,3%, тогда как по прототипу по каждому очагу воздействия дополнительно добыто 256-310 т при снижении обводненности на 1,6-3,1%, то есть в 5 раз эффективность меньше, что свидетельствует о высокой эффективности способа по увеличению добычи нефти. Кроме того, по данным расходометрии до и после проведения цикла выявлено, что прирост коэффициент охвата пласта заводнением (КОХВ) в пределах интервала перфорации в предлагаемом способе составляет по ряду нагнетательных скважин 5,7-25,9%, а на очаговых нагнетательных скважинах, где закачка оторочек осуществлялась по известному способу, рост К ОХВ всего 1,3-2,5%,то есть в 8 раз меньше, что также свидетельствует о высокой эффективности способа по увеличению охвата пласта заводнением. Приемистость нагнетательных скважин после проведения цикла закачки оторочек ДЖ и СВ по заявляемому способу по ряду скважин незначительно снизилась - от 5 до 20%, а по скважине №3 приемистость даже выросла от 45 м3 /сут до 47 м3/сут, тогда как после воздействия по прототипу приемистость нагнетательных скважин за 1 цикл снизилась на 54-65,7%.
Осадкообразующая технология, разработанная на основе предлагаемого способа, осуществляется через кустовую насосную станцию (КНС) и позволяет охватить межскважинную зону, то есть зону в большом радиусе между очаговыми нагнетательными скважинами. Способ экономичен и доступен, так как используется бесплатный отход производства, ресурсы которого не ограничены, кроме того, способ реализуется с применением существующей системы заводнения. Квалифицированное использование отходов нефтехимических производств позволяет снизить затраты на водоизоляционные работы в неоднородных коллекторах и способствует охране окружающей среды.
Таким образом, применение заявляемого способа в нефтедобывающей промышленности способствует более эффективному регулированию проницаемости неоднородного пласта, повышению охвата пласта заводнением.
Класс E21B43/22 с применением химикалий или бактерий