|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности разработке обводненных неоднородных нефтяных месторождений. Задачей изобретения является повышение добычи нефти и снижение добычи воды за счет уменьшения проницаемости высокопроницаемых зон пласта и привлечения к разработке нефтеносных зон с низкой проницаемостью. Поставленная задача решается тем, что в способе разработки обводненного пласта, включающем закачку оторочки осадкообразующего реагента с последующим продвижением ее по пласту закачиваемой водой, в качестве осадкообразующего реагента используют композицию, состоящую из силиката натрия, этилового спирта, изопропилового спирта и пресной воды, при следующем соотношении компонентов, мас.%: силикат натрия - 5; этиловый спирт - 0,3; изопропиловый спирт - 0,3; пресная вода – остальное. После закачки оторочки осадкообразующей композиции в пласт закачивают оторочку раствора дизельно-щелочного отхода в пресной воде. До закачки оторочки осадкообразующей композиции в пласт закачивают морскую воду.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности разработке обводненных неоднородных нефтяных месторождений. Задачей изобретения является повышение добычи нефти и снижение добычи воды за счет уменьшения проницаемости высокопроницаемых зон пласта и привлечения к разработке нефтеносных зон с низкой проницаемостью. Поставленная задача решается тем, что в способе разработки обводненного пласта, включающем закачку оторочки осадкообразующего реагента с последующим продвижением ее по пласту закачиваемой водой, в качестве осадкообразующего реагента используют композицию, состоящую из силиката натрия, этилового спирта, изопропилового спирта и пресной воды, при следующем соотношении компонентов, мас.%: силикат натрия - 5; этиловый спирт - 0,3; изопропиловый спирт - 0,3; пресная вода – остальное. После закачки оторочки осадкообразующей композиции в пласт закачивают оторочку раствора дизельно-щелочного отхода в пресной воде. До закачки оторочки осадкообразующей композиции в пласт закачивают морскую воду.
Евразийское (21) 201700308 (13) Al
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. E21B 43/22 (2006.01)
2018.06.29 C09K 8/68 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки 2017.04.13
(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ОБВОДНЕННОГО ПЛАСТА
(96) (71)
(72)
(74)
2017/012 (AZ) 2017.04.13 Заявитель:
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА (НИПИНГ) (AZ)
Изобретатель:
Исмаилов Фахреддин Саттар оглы, Сулейманов Багир Алекпер оглы, Ибрагимов Хыдыр Мансум оглы, Кязимов Фазиль Кямал оглы, Велиев Фуад Фамиль оглы, Шафиев Турал Халыг оглы (AZ)
Представитель: Зейналова О.А. (AZ)
(57) Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности разработке обводненных неоднородных нефтяных месторождений. Задачей изобретения является повышение добычи нефти и снижение добычи воды за счет уменьшения проницаемости высокопроницаемых зон пласта и привлечения к разработке нефтеносных зон с низкой проницаемостью. Поставленная задача решается тем, что в способе разработки обводненного пласта, включающем закачку оторочки осадкообразу-ющего реагента с последующим продвижением ее по пласту закачиваемой водой, в качестве осад-кообразующего реагента используют композицию, состоящую из силиката натрия, этилового спирта, изопропилового спирта и пресной воды, при следующем соотношении компонентов, мас.%: силикат натрия - 5; этиловый спирт - 0,3;изопропило-вый спирт - 0,3;пресная вода - остальное. После закачки оторочки осадкообразующей композиции в пласт закачивают оторочку раствора дизельно-ще-лочного отхода в пресной воде. До закачки оторочки осадкообразующей композиции в пласт закачивают морскую воду.
Способ разработки обводненного пласта
Е21 ВЗЗ /138
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности, разработке обводненных неоднородных нефтяных месторождений.
Известен способ разработки пласта с закачкой полимерного раствора в пласт [1].
Недостатком способа является подвержение деструкции полимера из-за влияния ионов Са2+ и Mg2+, находящихся в составе пластовых вод, а также температуры. В результате теряется связь между полимерными цепями, что уменьшает эффективность способа.
Известен способ разработки пласта с закачкой серной кислоты в пласт
[2].
Недостатком способа является то, что происходит интенсивная коррозия скважинного и внутрипромыслового оборудования от воздействия кислоты, а это, вызывая дополнительные проблемы, снижает эффективность процесса.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ закачки оторочки осадкообразующего реагента с последующим проталкиванием воды [3].
Недостатком известного способа является то, что при последовательной закачке в пласт оторочек осадкообразующего реагента происходит накопление осадков вокруг нагнетательной скважины и это снижает эффективность способа.
Задачей изобретения является повышение добычи нефти и снижение добычи воды за счет уменьшения проницаемости высокопроницаемых зон пласта и привлечения к разработке нефтеносных зон с низкой проницаемостью.
Поставленная задача решается тем, что способ разработки обводненного пласта, включающий закачку в пласт оторочки осадкообразующего реагента с последующим проталкиванием ее водой, в качестве осадкообразующего реагента используют композицию, состоящую из силиката натрия, этилового спирта, изопропилового спирта и пресной воды при следующем содержании компонентов, масс.% :
Силикат натрия Этиловый спирт Изопропиловый спирт Пресная вода
- 5%
- 0,3 %
- 0,3%
- остальное
После закачки оторочки осадкообразующей композиции в пласт закачивают оторочку раствора дизельно-щелочного отхода (ДЩО) в пресной воде.
До закачки оторочки осадкообразующей композиции в пласт закачивают морскую воду.
Силикат натрия (жидкое стекло) получают плавлением кварцевого песка с обезвоженной содой при температуре 1300-1500° С в специальных печах (ГОСТ 13078-81).
Этиловый спирт, являясь бесцветной жидкостью со специфическим запахом, получают в результате гидролиза целлюлозы (ГОСТ 3639-79).
Изопропиловый спирт, являясь бесцветной жидкостью со специфическим запахом, получают в результате гидратации пропилена (ГОСТ 9805-84).
ДЩО - остаточный продукт, полученный при нейтрализации нафтеновых кислот из дизельного топлива с помощью щелочи в нефтеперерабатывающих заводах (ТУ Аз 3536601191-2003). В составе этого отхода до 14-18% соли К и Na нафтеновых кислот, до 3% щелочи (NaOH), жиры, а остальная часть вода.
Сущность изобретения состоит в том, что силикат натрия, входящий в состав оторочки осадкообразующей композиции, входя в реакцию с ионами
Са2+ и Mg2+ в составе минерализованной воды (пластовой или морской воды), образует аморфные осадки, не растворяющиеся в воде. А спирты в смеси ускоряют процесс отложения осадков (увеличивают скорость реакции). В результате повышается показатель рН воды и улучшаются ее щелочные свойства. Изолируя высокопроницаемые зоны и направляя закачиваемый рабочий агент с целью привлечения к разработке к нефтеносным зонам с низкой проницаемостью, в пласт с помощью нагнетательных скважин последовательно закачивают осадкообразующую композицию и вслед за ней воду. Если нефть обводненного пласта обладает высокой активностью, то после закачки оторочки осадкообразующей композиции с целью лучшего промывания остаточной нефти из нефтеносных зон с низкой проницаемостью в пласт закачивают оторочку из раствора дизельно-щелочного отхода в пресной воде с последующим проталкиванием ее водой.
Если минерализация воды низкая, то в пласт закачивают морскую воду, а затем оторочку осадкообразующей композиции, или последовательно оторочку осадкообразующей композиции и оторочку раствора ДЩО в пресной воде и вслед за ними воду.
Положительный эффект от внедрения предлагаемого способа получают путем лучшей промывки нефти в результате изолирования высокопроницаемых зон и привлечения к разработке нефтеносных зон с низкой проницаемостью пласта. В результате улучшается охват воздействием нефтеносных зон пласта. При взаимодействии осадкообразующей композиции с морской водой или высокоминерализованными пластовыми водами образуется осадок, изолирующий высокопроницаемые обводненные зоны пласта, и в результате закачиваемый рабочий агент полностью охватывает нефтеносные зоны пласта с низкой проницаемостью. Образовавшийся осадок не может продвигаться к добывающим скважинам и оседает в высокопроницаемых поровых каналах пласта.
Техническим результатом изобретения является повышение нефтеотдачи за счет увеличения охвата воздействием неоднородного пласта и коэффициента вытеснения нефти.
Исследования в лабораторных условиях проводились в следующей последовательности:
Опыт 1. Изучены показатели растворов силиката натрия различной концентрации в пресной воде (Таблица 1).
Как видно из таблицы 1, при 5%-ой концентрации силиката натрия в пресной воде значение поверхностного натяжения резко снижается, а при дальнейших концентрациях темп снижения ослабляется. В то же время до этой концентрации величина рН повышается высоким темпом, а при дальнейших концентрациях темп повышения ослабляется. В результате проведенных исследований установлено что, если значение поверхностного натяжения на границе нефть-раствор равно 1-3 мН/м и ниже, то проводя процесс вытеснения раствором такой концентрации можно получить хорошие результаты [4]. Поэтому и в следующих опытах использовался 5%-ный раствор силиката натрия в пресной воде.
Опыт 2. Исследованы параметры смесей, полученных путем добавления 5%-ного раствора силиката натрия в пресной воде различных
концентраций к морской воде. Вначале с целью ускорения реакции в смесь добавлен этиловый спирт в количестве 0,3% и наблюдалось полное оседание образовавшегося осадка в течение 30 секунд. В следующем эксперименте в смесь добавлен изопропиловый спирт в том же количестве (0,3%) и наблюдалось полное оседание образовавшегося осадка в течение 57 секунд. А в третьем случае в смесь добавлялись этиловый и изопропиловый спирты в одном и том же количестве (0,3%), и наблюдалось полное оседание образовавшегося осадка в течение 6 секунд. Следовательно, смесь этилового спирта с изопропиловым спиртом позволяет ускорить реакцию. Результаты, полученные при добавлении этилового и изопропилового спиртов к щелочному раствору, добавленные к морской воде в одинаковых количествах (0,3%) показаны в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, при повышении концентрации щелочной (осадкообразующей) композиции в морской воде уменьшается жесткость воды. А при 5%-ной концентрации осадкообразующей композиции жесткость морской воды полностью устраняется. Также при повышении концентрации осадкообразующей композиции в морской воде в значении поверхностного натяжения наблюдается уменьшение, а в значении показателя рН увеличение. Изменение указанных параметров (уменьшение поверхностного натяжения, увеличение показателя рН) наблюдается до 10%-ной концентрации композиции в морской воде, а при дальнейших значениях концентрации этот темп замедляется.
Опыт 3. С целью изучения влияния образованного осадка непосредственно в пористой среде к ее проницаемости были проведены нижеследующие исследования: для проверки эффективности предложенного способа, насыщая водой различной минерализации при комнатной температуре и при перепаде давлений 0,25 атм определялась проницаемость пористой среды (6,08 • 10"12 м2), созданной из кварцевого песка в линейной модели пласта длиной 0,8 м и внутренним диаметром 0,04 м. Затем снова
определяли проницаемость по воде, закачав в модель щелочную (осадкообразующую) композицию в размере 25% от объема пор и оставив в закрытом положении на определенное время (около 6-8 часов). Изменение проницаемости пористой среды в зависимости от минерализации воды, закачанной в модель, показаны в таблице 3.
Как видно из таблицы 3, с повышением жесткости воды проницаемость пористой среды по воде также уменьшается от влияния осадкообразующей композиции. Причиной этому является изолирование поровых каналов с высокой проницаемостью за счет увеличения количества осадков, образующихся в результате химической реакции щелочи, находящейся в составе осадкообразующей композиции и ионов Са2+ и Mg2+ в составе воды.
Опыт 4. В линейной модели пласта, геометрические размеры которой указаны выше, после определения проницаемости неоднородной пористой среды по воде, где первый слой пористой среды состоит из кварцевого песка, а второй слой из смеси бентонитовой глины с кварцевым песком, создается начальная нефтенасыщенность и остаточная водонасыщенность. После вытеснения нефти из модели водой в среду закачивают осадкообразующую композицию в количестве 25% от объема пор. После выдержки модели в закрытом положении в течении определенного времени (около 6-8 часов) снова продолжают закачку воды той же минерализации. Результаты исследований представлены в таблице 4.
Как видно из таблицы 4, с повышением жесткости воды после закачки композиции увеличивается количество остаточной нефти, вытесненной водой, и уменьшается расход рабочего агента, расходуемый на вытеснение остаточной нефти. Основная причина заключается в том, что с увеличением количества жестких солей в составе воды увеличивается количество осадков, образованных в результате реакции щелочи, находящейся в составе композиции с этими солями, и, изолируя еще больше поровых каналов, зоны с остаточной нефтью привлекаются к лучшей разработке. Одновременно
уменьшение поверхностного натяжения на границе нефть-раствор и увеличение показателя рН влияют на процессе вытеснения остаточной нефти.
Исследования, проведенные с щелочными отходами, являющими остаточными продукциями нефтеперерабатывающей промышленности показали, что добавка некоторого их количества к воде, уменьшая поверхностное натяжение на границе с нефтью, позволяет достаточно улучшить качество воды [5]. Одним из них является дизельно-щелочной отход (ДЩО).
Изучены параметры растворов ДЩО различной концентрации, которые приведены в таблице 5. Как видно из таблицы 5, растворы 5 %-ной и более высокой концентрации ДЩО в воде резко снижая значение поверхностного натяжения, при этих же концентрациях повышают показатель рН. А это показывает, что растворы ДЩО этих концентраций обладают более лучшими смачивающими свойствами. С другой стороны известно, что значение поверхностного натяжения 5%-ного раствора ДЩО находится в интервале 1-3 [4], эту концентрацию можно использовать для экономии реагента.
Как известно, применение на месторождениях с нефтью высокой активности щелочи NaOH, содержащейся в составе ДЩО, дает хороший
эффект [5]. С целью усиления эффекта вытеснения остаточной нефти из обводненного пласта с нефтью высокой активности, проведены следующие эксперименты:
Сохраняя те же условия исследования, что и в опыте 4, в модели создают обводненную среду с остаточной нефтью (в данном исследовании использована высокоактивная нефть с числом кислотности 2 мг КОН/г). В модель закачивают осадкообразующую композицию в количестве 25% от объема пор высокопроницаемой зоны пласта и оставляют в закрытом положении на определенное время (6-8 часов). Затем в модель закачивают 5%-ный раствор ДЩО в пресной воде в количестве 25% от объема пор низкопроницаемой зоны пласта и продвигают закачиваемой следом водой. Результаты исследований представлены в таблице 6.
Как видно из таблицы 6, после закачки в модель рабочих агентов в качестве оторочки наряду с увеличением количества вытесняемой остаточной нефти наблюдается и уменьшение количества рабочего агента, расходуемого на вытеснение остаточной нефти. Это можно объяснить следующим:
Аморфные осадки, образовавшиеся в результате реакции закачиваемой на первом этапе в качестве оторочки осадкообразующей композиции с ионами Са2+ и Mg2+, находящимися в составе минерализованной воды, изолируют высокопроницаемую зону пласта. А на втором этапе оторочка, образовавшаяся из ДЩО, проникая в нефтеносные зоны с низкой проницаемостью пласта, обеспечивает вытеснение остаточной нефти, промывая ее лучше, чем обычная вода.
Если нефть активная, то NaOH, находящийся в составе ДЩО, вступая в реакцию с нафтеновыми кислотами, находящимися в составе нефти, образует мылообразную эмульсию. В результате этого уменьшается значение поверхностного натяжения на границе нефти с раствором, также улучшается охват вытеснением остаточной нефти в низкопроницаемых зонах.
Для применения предлагаемого способа в промысловых условиях проводят следующие операции:
1 .Анализируют состав пробы пластовой воды.
2. Если минерализация воды высокая, то в пласт закачивают оторочку осадкообразующего реагента с последующим продвижением ее по пласту закачиваемой вслед водой.
3. Если нефть обводненного пласта обладает высокой активностью, то после закачки в пласт оторочки осадкообразующей композиции в пласт закачивают 5%-ный раствор ДЩО в пресной воде в качестве оторочки и продвигают ее по пласту закачиваемой вслед водой.
4. Если минерализация пластовой воды низкая, то в пласт закачивают морскую воду. Затем после закачки оторочки осадкообразующей композиции в пласт закачивают оторочку раствора ДЩО в пресной воде и продвигают по пласту закачиваемой вслед водой.
2.
Используемая литература
1. Патент РФ № 2172397, Е21В43/22, 2001
2. Г.З.Ибрагимов, К.С.Фазлутдинов, Н.И.Хисамутдинов. Применение химических реагентов для интенсификации добычи нефти // М., "Недра", 1991, 165 с.
3. Патент РФ № 2083809, Е21В43/22, 1997 (прототип).
4. Сургучев М.Л., Желтов Ю.В.. Симкин Э.М. Физико-химические процессы в нефтегазоносных пластах // М: "Недра", 1984, 215 с.
5. F.K.Kazimov. Neftvermsnin artinlmasi msqssdils istifacta olunan qsbvili tullantinm fiziki-kimysvi xassabrinin tadqiqi // Azsrbaycan Respublikasi "Tahsil" Csmiyystinin "Bilgi" dsrgisi, Fizika-riyaziyyat, yer elmtari, Baki-2005, №2, s. 113-118.
6. А.Т.Горбунов, Л.Н.Бученков. Щелочное заводнение. М.: "Недра", 1989, 160 с.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ разработки обводненного пласта, включающий закачку
оторочки осадкообразующего реагента с последующим продвижением ее по
пласту закачиваемой водой, отличающийся тем, что в качестве
осадкообразующего реагента используют композицию, состоящую из
силиката натрия, этилового спирта, изопропилового спирта и пресной воды,
при следующем соотношении компонентов, мае. %:
Силикат натрия - 5 %
Этиловый спирт - 0,3 %
Изопропиловый спирт - 0,3 %
Пресная вода - остальное
2. Способ разработки обводненного пласта по пункту 1, отличающийся
тем, что после закачки оторочки осадкообразующей композиции в пласт
закачивают оторочку раствора дизельно-щелочного отхода в пресной воде.
3. Способ разработки обводненного пласта по пункту 1 и 2,
отличающийся тем, что до закачки оторочки осадкообразующей композиции
в пласт закачивают морскую воду.
ЕВРАЗИЙСКОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО
Заявитель:
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА (НИПИНГ)
[Ч Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа)
Q Единство изобретения не соблюдено (см. раздел II дополнительного листа)
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ:
Е21В 43/22 (2006.01) С09К 8/68 (2006.01)
Согласно международной патентной классификации (МПК)
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК)
Е21В 33/13, 33/138, 43/00, 43/16,43/22, С09К 8/60, 8/66, 8/68
Е" более ранний документ, но опубликованный на дату подачи евразийской заявки или после нее
"О" документ, относящийся к устному раскрытию, экспонированию и т.д.
Р" документ, опубликованный до даты подачи евразийской
заявки, но после даты испрашиваемого приоритета "D" документ, приведенный в евразийской заявке
Дата действительного завершения патентного поиска:
"X" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий новизну или изобретательский уровень,
взятый в отдельности "Y" документ, имеющий наиболее близкое отно
поиска, порочащий изобретательский уровень в сочетании с
другими документами той же категории
" &" документ, являющийся патентом-аналогом
"L" документ, приведенный в других целях
20 сентября 2017 (20.09.2017)
Наименование и адрес Международного поискового органа: Федеральный институт промышленной собственности
РФ, 125993,Москва, Г-59, ГСП-3, Бережковская наб., 30-1.
Факс: 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА
Уполномоченное лицо
Телефон № (495) 531-6481
О. Макарова
|
