RU2609031C1 - Composition of ion-modified water for increasing reservoir recovery - Google Patents

Composition of ion-modified water for increasing reservoir recovery Download PDF

Info

Publication number
RU2609031C1
RU2609031C1 RU2015136185A RU2015136185A RU2609031C1 RU 2609031 C1 RU2609031 C1 RU 2609031C1 RU 2015136185 A RU2015136185 A RU 2015136185A RU 2015136185 A RU2015136185 A RU 2015136185A RU 2609031 C1 RU2609031 C1 RU 2609031C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
oil
composition
ion
modified water
Prior art date
Application number
RU2015136185A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Кудряшов
Александр Владимирович Дашевский
Игорь Семенович Афанасьев
Геннадий Дмитриевич Федорченко
Павел Андреевич Гришин
Артем Вачеевич Фомкин
Валерий Андреевич Клинчев
Original Assignee
Акционерное общество "Зарубежнефть"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Зарубежнефть" filed Critical Акционерное общество "Зарубежнефть"
Priority to RU2015136185A priority Critical patent/RU2609031C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2609031C1 publication Critical patent/RU2609031C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/20Displacing by water

Abstract

FIELD: oil industry.
SUBSTANCE: invention relates to oil industry, in particular to compositions for increasing reservoir recovery, laid with carbonate reservoirs with hydrophobic or with mixed wetting ability. Composition provides higher oil recovery factor due to increase in efficiency of oil displacement and larger coverage of reservoir at flooding of carbonate deposits with hydrophobic or mixed wetting ability. Present invention comprises preparation of ion-modified water with a specific detailed ion composition, ensuring maximum change in rock wettability towards hydrophilization, that eventually leads to extraction of additional oil due to increase in displacement and coverage factors. Composition of ion-modified water for increasing reservoir recovery includes hydrocarbonate, sulphate, chlorine, calcium, magnesium, sodium, potassium ions. Disclosed composition of ion-modified water has following advantages: simple and easy to manufacture (slightly differs from reservoir-pressure maintenance with water of arbitrary composition), considerably cheaper surfactant, provides considerable increase in Kvyt and change in wettability.
EFFECT: use of present composition enables to mobilise and displace additional oil volume and increase oil recovery factor.
1 cl, 4 tbl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для увеличения нефтеотдачи пластов, сложенных карбонатными коллекторами гидрофобными или со смешанной смачиваемостью.The invention relates to the oil industry, in particular to compositions for increasing oil recovery, folded by carbonate reservoirs, hydrophobic or with mixed wettability.

Известно использование слабоминерализованной воды в карбонатных коллекторах. Модификация химического состава закачиваемой воды обеспечивала улучшение смачиваемости поверхности карбонатных пород. Представлены результаты экспериментов по самопроизвольной пропитке на образцах, отобранных из нефтеносных зон и обнажений различных карбонатных формаций. В экспериментах по самопроизвольному впитыванию повышение нефтеотдачи составляло от 4 до 20% от начальных запасов, что свидетельствует о многообразии реакций и сложности механизмов воздействия. Согласно проведенным исследованиям закачка слабоминерализованной воды в карбонатные пласты представляется перспективной для увеличения нефтеотдачи. [Low Salinity EOR in Carbonates / J. Romanuka [et al.] // 18 SPE IOR Symp. (14-18 Apr. 2012; Tulsa, Oklahoma). - 2012. - SPE 153869.]It is known to use slightly saline water in carbonate reservoirs. The modification of the chemical composition of the injected water provided an improvement in the wettability of the surface of carbonate rocks. The results of experiments on spontaneous impregnation on samples taken from oil-bearing zones and exposures of various carbonate formations are presented. In experiments on spontaneous absorption, enhanced oil recovery ranged from 4 to 20% of the initial reserves, which indicates a variety of reactions and the complexity of the mechanisms of exposure. According to studies, the injection of weakly mineralized water into carbonate formations seems promising for increasing oil recovery. [Low Salinity EOR in Carbonates / J. Romanuka [et al.] // 18 SPE IOR Symp. (Apr 14-18, 2012; Tulsa, Oklahoma). - 2012. - SPE 153869.]

Недостатком данной работы является отсутствие фундаментального физического или химического описания процессов и детального состава и свойств используемой воды и, как следствие, необходимость в дополнительных исследованиях для лучшего понимания механизмов.The disadvantage of this work is the lack of a fundamental physical or chemical description of the processes and the detailed composition and properties of the water used and, as a consequence, the need for additional studies to better understand the mechanisms.

Известны также составы с регулируемым солевым составом, применяемые при заводнении для увеличения нефтеотдачи из терригенных и карбонатных пластов, механизмы реакций в которых не одинаковы из-за различия в минеральном составе пород и характеристик пласта. Предполагается, что ионы в измененной воде изменяют поверхностный электрический потенциал карбонатов, делая его отрицательным, и таким образом усиливают отталкивание нефти (заряженной отрицательно). В результате изменяется смачиваемость породы, которая становится более гидрофильной. Авторы статьи провели исследование поверхностного потенциала нефти и частиц известняка при температуре 50°C. Изменение ионной силы возможно путем применения пластовой воды (содержание солей 230000 ppm), морской воды (54000 ppm), воды из неглубоких водоносных горизонтов (5000 ppm) и пресной воды. При рН 8 исследованы двухфазные (нефть в воде, частицы известняка в воде) и трехфазные (нефть и частицы известняка в воде) системы. Установлено, что наибольшее изменение поверхностного потенциала капелек нефти наблюдалось при воздействии 10%-ной разбавленной морской воды, морской воды, не содержащей двухзарядных ионов (Са2+ и Mg2+), и деионизированной воды в результате адсорбции ионов ОН-1 на границе раздела нефть-вода. Растворы сульфата натрия (7120 ppm) также увеличивали абсолютное значение потенциала капелек нефти. Влияние ионной силы на потенциал более значительно для гидрофобных частиц известняка, чем для образцов с промежуточной смачиваемостью. [Alotaibi, М.В. Electrokinetics of Limestone Particles and Crude-Oil Droplets in Saline Solutions / M.B. Alotaibi, H.A. Nasr-El-Din // SPE Reservoir Evaluation & Engineering. - 2011, Oct. - Vol. 14, N5. - P. 604-611.]Compositions with controlled salt composition are also known that are used in water flooding to increase oil recovery from terrigenous and carbonate formations, the reaction mechanisms of which are not the same due to differences in the mineral composition of the rocks and formation characteristics. It is assumed that ions in the altered water change the surface electric potential of carbonates, making it negative, and thus enhance the repulsion of oil (negatively charged). As a result, the wettability of the rock changes, which becomes more hydrophilic. The authors of the article conducted a study of the surface potential of oil and limestone particles at a temperature of 50 ° C. Change in ionic strength is possible by using formation water (salt content 230,000 ppm), sea water (54,000 ppm), water from shallow aquifers (5000 ppm) and fresh water. At pH 8, two-phase (oil in water, limestone particles in water) and three-phase (oil and limestone particles in water) systems were studied. It was found that the largest change in the surface potential of oil droplets was observed upon exposure to 10% diluted seawater, seawater not containing doubly charged ions (Ca 2+ and Mg 2+ ), and deionized water as a result of adsorption of OH -1 ions at the interface oil-water. Sodium sulfate solutions (7120 ppm) also increased the absolute value of the potential of oil droplets. The effect of ionic strength on the potential is more significant for hydrophobic particles of limestone than for samples with intermediate wettability. [Alotaibi, M.V. Electrokinetics of Limestone Particles and Crude-Oil Droplets in Saline Solutions / MB Alotaibi, HA Nasr-El-Din // SPE Reservoir Evaluation & Engineering. - 2011, Oct. - Vol. 14, N5. - P. 604-611.]

Недостатком данной работы является применение только морской воды или ее модификаций и неполная изученность взаимодействия между закачиваемой водой, пластовой нефтью и частицами известняка, а также отсутствие точного ионного состава низкоминерализованной воды.The disadvantage of this work is the use of only sea water or its modifications and the incomplete knowledge of the interaction between injected water, reservoir oil and limestone particles, as well as the lack of an accurate ionic composition of low-saline water.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является состав для увеличения добычи нефти и конечной нефтеотдачи из карбонатных пластов с регулируемыми минерализацией закачиваемой воды и содержанием в ней ионов. Анализируя результаты исследований, авторы отмечают возможность значительного увеличения добычи нефти из карбонатов при закачке солевого раствора с оптимизированным ионным составом. Установлено также, что основным механизмом увеличения нефтеотдачи является изменение смачиваемости. В статье представлены результаты новых лабораторных исследований на кернах, отобранных из разных карбонатных пластов для изучения влияния ионного состава на нефтеотдачу в процессе закачки модифицированной воды. Приведены результаты первого промыслового эксперимента в карбонатном пласте, показавшего потенциальную возможность закачки «умной воды». Готовят «умную воду» (Smart Water) путем разбавления морской воды пресной водой, пропорционально меняя ее ионный состав. Существенное увеличение нефтеотдачи наблюдалось при разбавлении морской воды в 2 раза и в 10 раз. [Improved/Enhanced Oil Recovery from Carbonate Reservoirs by Tuning Injection Water Salinity and Ionic Content/ A.. Yousef, S. Al-Saleh, M. Al-Jawfi // 18 SPE IOR Symp. (14-18 Apr. 2012; Tulsa, Oklahoma). - 2012. - SPE 154076. - 18 p.]Closest to the proposed invention in technical essence is a composition for increasing oil production and final oil recovery from carbonate formations with controlled salinity of the injected water and its ion content. Analyzing the research results, the authors note the possibility of a significant increase in oil production from carbonates during the injection of a saline solution with optimized ionic composition. It was also established that the main mechanism for increasing oil recovery is the change in wettability. The article presents the results of new laboratory studies on cores taken from different carbonate formations to study the effect of ionic composition on oil recovery in the process of injecting modified water. The results of the first field experiment in a carbonate reservoir, which showed the potential for the injection of “smart water”, are presented. Prepare "smart water" (Smart Water) by diluting seawater with fresh water, proportionally changing its ionic composition. A significant increase in oil recovery was observed when diluting sea water in 2 times and 10 times. [Improved / Enhanced Oil Recovery from Carbonate Reservoirs by Tuning Injection Water Salinity and Ionic Content / A .. Yousef, S. Al-Saleh, M. Al-Jawfi // 18 SPE IOR Symp. (Apr 14-18, 2012; Tulsa, Oklahoma). - 2012. - SPE 154076. - 18 p.]

Недостатком данной работы является применение исключительно морской воды и ее модификаций, пропорциональное изменение ионного состава (а не индивидуальное по каждому компоненту), а также отсутствие указания точного ионного состава нагнетаемого раствора.The disadvantage of this work is the use of exclusively sea water and its modifications, a proportional change in the ionic composition (and not individual for each component), and the lack of an indication of the exact ionic composition of the injected solution.

Задача изобретения - повышение коэффициента нефтеотдачи за счет повышения эффективности вытеснения нефти и увеличения охвата пласта воздействием при заводнении карбонатных залежей с гидрофобной или смешанной смачиваемостью. Также в изобретении решается задача создания ионно-модифицированной воды с конкретным детальным ионным составом, который обеспечивает максимальное изменение смачиваемости породы в сторону гидрофилизации, что в итоге приводит к извлечению дополнительной нефти за счет прироста коэффициентов вытеснения и охвата.The objective of the invention is to increase the oil recovery coefficient by increasing the efficiency of oil displacement and increasing the coverage of the formation by exposure during flooding of carbonate deposits with hydrophobic or mixed wettability. The invention also solves the problem of creating ion-modified water with a specific detailed ionic composition, which provides the maximum change in the wettability of the rock towards hydrophilization, which ultimately leads to the extraction of additional oil due to an increase in the displacement and coverage coefficients.

Поставленные задачи решаются за счет того, что состав ионно-модифицированной воды для повышения нефтеотдачи пласта согласно изобретению включает ионы гидрокарбоната, сульфата, хлора, кальция, магния, натрия, калия при следующем соотношении компонентов:The tasks are solved due to the fact that the composition of ion-modified water to increase oil recovery according to the invention includes ions of bicarbonate, sulfate, chlorine, calcium, magnesium, sodium, potassium in the following ratio of components:

Figure 00000001
Figure 00000001

Существенными признаками предлагаемого состава являются:The essential features of the proposed composition are:

1. Ионная модификация состава.1. Ionic modification of the composition.

2. Перечень компонентов.2. The list of components.

3. Количественное соотношение компонентов.3. The quantitative ratio of the components.

Признак 1 является общим с прототипом, признаки 2-3 являются существенными отличительными признаками.Sign 1 is common with the prototype, signs 2-3 are significant distinguishing features.

Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION

Заданный ионный компонентный состав получают путем растворения в пресной воде заданного количества следующих солей:The desired ionic component composition is obtained by dissolving in fresh water a predetermined amount of the following salts:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Воду предварительно очищают от механических примесей, биологически активных объектов, химически активных веществ. Соли предварительно измельчают специальной дробилкой до размера основной фазы не более 1 мм. После этого с помощью дозирующего устройства расчетное количество солей растворяют в воде путем перемешивания механической мешалкой. В таблице 1 приведены примеры предлагаемой ионно-модифицированной воды в заявленных интервалах компонентного состава.Water is preliminarily purified from mechanical impurities, biologically active objects, and chemically active substances. Salts are pre-crushed with a special grinder to the size of the main phase of not more than 1 mm. After that, using a metering device, the calculated amount of salts is dissolved in water by stirring with a mechanical stirrer. Table 1 shows examples of the proposed ion-modified water in the claimed intervals of the composition.

Сущность изобретения поясняется также следующими фигурами и таблицей:The invention is also illustrated by the following figures and table:

Таблица 2 - Результаты циклической фильтрации пластовых и ионно-модифицированных вод;Table 2 - The results of cyclic filtration of formation and ion-modified waters;

Фиг. 1 - Коэффициенты вытеснения нефти различными агентами (пластовая вода, ионно-модифицированная вода, ПАВ) при самопроизвольной капиллярной пропитке;FIG. 1 - Coefficients of oil displacement by various agents (produced water, ion-modified water, surfactants) during spontaneous capillary impregnation;

Фиг. 2 - Фазовые проницаемости при принудительном вытеснении пластовой водой и ионно-модифицированной водой (циклически);FIG. 2 - Phase permeability during forced displacement by formation water and ion-modified water (cyclically);

Фиг. 3 - Изменение перепада давления для различных типов вод и их смесей (определение совместимости).FIG. 3 - Change in pressure drop for different types of water and their mixtures (determination of compatibility).

Осуществление изобретения.The implementation of the invention.

Подбор состава под условия конкретного месторождения осуществляют путем проведения серии лабораторных исследований, осуществляемых в определенном порядке:The selection of the composition for the conditions of a particular field is carried out by conducting a series of laboratory studies carried out in a certain order:

- На первом этапе определяют минералогический и элементный состав породы, компонентный ионный состав пластовой воды, компонентный состав нефти и содержание в ней активных веществ (кислот).- At the first stage, the mineralogical and elemental composition of the rock, the component ionic composition of formation water, the component composition of oil and the content of active substances (acids) in it are determined.

- Определяют смачиваемость породы, ее тип и источник (в случае гидрофобности).- Determine the wettability of the rock, its type and source (in the case of hydrophobicity).

- Определяют реакционную активность поверхности породы при закачке воды различного ионного состава с проведением контрольного определения с использованием дистиллированной воды.- Determine the reaction activity of the rock surface during the injection of water of various ionic composition with a control determination using distilled water.

- После этого определяют начальные капиллярные силы (до воздействия).- After this, the initial capillary forces are determined (before exposure).

- Подбирают состав ионно-модифицированной воды, обеспечивающий максимальную реакционную способность с поверхностью породы.- Select the composition of ion-modified water, providing maximum reactivity with the surface of the rock.

- Определяют изменение капиллярных сил (после воздействия) и смачиваемости.- Determine the change in capillary forces (after exposure) and wettability.

- Для проведения исследований используют керновый материал, нефть и пластовую воду конкретного месторождения. Керн подвергают экстракции агентами, не меняющими его смачиваемость с целью сохранения начального состояния. Затем образцы керна насыщают нефтью и выдерживают в нефти с целью гарантированного восстановления пластовых свойств в части смачиваемости.- For research use core material, oil and produced water of a particular field. The core is subjected to extraction with agents that do not change its wettability in order to maintain the initial state. Then the core samples are saturated with oil and kept in oil in order to guarantee the restoration of reservoir properties in terms of wettability.

- После этого определяют совместимость ионно-модифицированной и пластовой вод.- After that, the compatibility of ion-modified and formation water is determined.

Оптимальный состав ионно-модифицированной воды проверяют в эксперименте по самопроизвольной капиллярной пропитке и в эксперименте по принудительному вытеснению нефти пластовой и ионно-модифицированной водой.The optimal composition of ion-modified water is checked in an experiment on spontaneous capillary impregnation and in an experiment on forced displacement of oil by formation and ion-modified water.

Определяют коэффициенты довытеснения нефти ионно-модифицированной водой при пропитке и вытеснении, время реакции, фазовые проницаемости при вытеснении, изменение проницаемости для различных вод (пластовой и ионно-модифицированной) и их смесей.Determine the coefficients of oil pre-displacement by ion-modified water during impregnation and displacement, reaction time, phase permeability during displacement, change in permeability for various waters (formation and ion-modified) and their mixtures.

При этом образцы керна берут из различных частей залежи, чтобы оценить эффект для пород с различной смачиваемостью.In this case, core samples are taken from various parts of the reservoir in order to evaluate the effect for rocks with different wettability.

ПримерExample

Берут 2 образца керна: преимущественно гидрофобный и со смешанной смачиваемостью. Образцы помещают на капиллярную пропитку в пластовую воду. Определяют для пластовой воды предельные коэффициенты вытеснения нефти (Квыт) после стабилизации значения Квыт. Затем пропитывающую образцы воду заменяют на ионно-модифицированную. После определенного времени выдержки, необходимого на протекание реакции, происходит вытеснение дополнительного объема нефти. Определяют предельные для ионно-модифицированной воды Квыт (после стабилизации значения), которые составляют 0,305 и 0,505 соответственно (прирост Квыт относительно пластовой воды 0,19 и 0,215 соответственно).2 core samples are taken: mainly hydrophobic and with mixed wettability. Samples are placed on capillary impregnation in formation water. The limiting coefficients of oil displacement ( Kout ) are determined for produced water after stabilization of the value of Kout . Then, the water impregnating the samples is replaced with ion-modified. After a certain exposure time required for the reaction, an additional volume of oil is displaced. Determined limit for the ion-modified water To stretch (after stabilization values) that make up 0.305 and 0.505, respectively (the gain K with respect to draw produced water 0.19 and 0.215, respectively).

Для контроля полученных значений и определения максимального потенциала изменения смачиваемости образцы промывают ПАВом, в результате определяют предельный Квыт. Пример изображен на Фиг. 1. Согласно данному примеру максимально достижимые Квыт составляют 0,65 и 0,83 соответственно. Таким образом применение ионно-модифицированной воды позволяет достигнуть Квыт 0,305 из потенциально возможных 0,65 (~47% потенциала) для гидрофобного коллектора и Квыт 0,505 из потенциально возможных 0,83 (~61% потенциала) для коллектора со смешанной смачиваемостью.To monitor the received values and to determine the maximum capacity of the wettability changing washed PAVom samples, determined as a result of limiting drawing K. An example is shown in FIG. 1. According to this example, the maximum achievable Kout are 0.65 and 0.83, respectively. Thus the use of ion-modified water can achieve draw K 0.305 0.65 from potentially possible (~ 47% capacity) to a hydrophobic manifold and K 0.505 drawing of potentially possible 0.83 (~ 61% capacity) for the collector with a mixed wettability.

Затем на образцах определяют фазовые проницаемости при циклической смене агента воздействия (пластовая вода/ионно-модифицированная вода). Пример приведен на Фиг. 2. Пример использованных в рамках эксперимента циклов приведен в Таблице 2. Из Фиг. 2 и Таблицы 2 видно, что фазовая проницаемость для ионно-модифицированной воды (точки 4 и 6) существенно меньше, чем для пластовой воды (точки 3, 5 и 7). Это означает, что ионно-модифицированная вода вступает в реакцию с породой (и пленкой нефти) и при ее движении вдоль поверхности возникает дополнительное сопротивление (за счет электрохимического взаимодействия), а также мобилизует ранее неподвижную нефть (за счет изменения смачиваемости и «отлипания» нефти от поверхности породы). Пластовая вода в реакцию не вступает, поэтому по ней фазовая проницаемость выше, чем по ионно-модифицированной воде. Появление дополнительного объема подвижной нефти при воздействии ионно-модифицированной водой приводит к падению фазовой проницаемости по воде и, соответственно, росту фазовой проницаемости по нефти. При этом значение фазовой проницаемости для первого цикла закачки ионно-модифицированной воды (точка 4) меньше, чем для второго цикла. Это связано с тем, что эффект на первом цикле больше (оказано воздействие на большую площадь поверхности и мобилизован больший объем нефти), чем на втором и последующих (предельно весь эффект может быть получен уже на первом цикле). Соответственно, чем больше разница между объемами мобилизированной нефти на разных этапах, тем больше разница между фазовыми проницаемостями по воде. Схожая ситуация наблюдается и для фазовых проницаемостей для пластовой воды (точки 3, 5 и 7). В общем случае фазовая проницаемость по воде будет увеличиваться с каждой последующей обработкой за счет того, что объем извлеченной в результате обработки нефти будет замещен водой (нефтенасыщенность уменьшается, водонасыщенность растет). Таким образом, увеличение фазовой проницаемости по пластовой воде при последовательных обработках означает извлечение дополнительного объема нефти.Then, the phase permeabilities are determined on the samples during a cyclic change in the exposure agent (formation water / ion-modified water). An example is shown in FIG. 2. An example of the cycles used in the experiment is shown in Table 2. From FIG. 2 and Table 2 shows that the phase permeability for ion-modified water (points 4 and 6) is significantly less than for produced water (points 3, 5 and 7). This means that ion-modified water reacts with the rock (and the oil film) and when it moves along the surface, additional resistance arises (due to electrochemical interaction), and also mobilizes previously immovable oil (due to changes in the wettability and “sticking” of the oil from the surface of the rock). Formation water does not enter into a reaction, therefore, its phase permeability is higher than that of ion-modified water. The appearance of an additional volume of mobile oil when exposed to ion-modified water leads to a decrease in phase permeability to water and, accordingly, an increase in phase permeability to oil. The value of phase permeability for the first injection cycle of ion-modified water (point 4) is less than for the second cycle. This is due to the fact that the effect on the first cycle is greater (an effect is exerted on a larger surface area and a larger volume of oil is mobilized) than on the second and subsequent ones (ultimately the entire effect can be obtained already on the first cycle). Accordingly, the greater the difference between the volumes of mobilized oil at different stages, the greater the difference between the phase permeabilities in water. A similar situation is observed for phase permeabilities for formation water (points 3, 5 and 7). In general, the phase permeability in water will increase with each subsequent treatment due to the fact that the volume of oil recovered as a result of processing will be replaced by water (oil saturation decreases, water saturation increases). Thus, an increase in phase permeability in produced water during sequential treatments means the extraction of an additional volume of oil.

В данном примере видно, что:This example shows that:

- ионно-модифицированная вода вступает в реакцию на обоих циклах обработки (точки 4 и 6),- ion-modified water reacts on both treatment cycles (points 4 and 6),

- эффект от первой обработки ионно-модифицированной водой выше, чем от второй, что видно как по разнице фазовой проницаемости между точками 4 и 6, так и по тому, что фазовая проницаемость по пластовой воде до и после (точки 5 и 7) второго цикла обработки ионно-модифицированной водой (точка 6) различаются незначительно (в пределах погрешности), а значит, водонасыщенность (нефтенасыщенность) изменились незначительно. Это в свою очередь означает, что не был мобилизован значительный объем ранее неподвижной нефти, а значит, почти весь эффект с точки зрения увеличения Квыт был получен на первом цикле обработки.- the effect of the first treatment with ion-modified water is higher than that of the second, which can be seen both in the difference in phase permeability between points 4 and 6, and in that the phase permeability in produced water before and after (points 5 and 7) of the second cycle treatments with ion-modified water (point 6) differ slightly (within the margin of error), which means that water saturation (oil saturation) has changed slightly. This, in turn, means that a significant amount of previously immovable oil was not mobilized, which means that almost the entire effect from the point of view of increasing Kout was obtained in the first treatment cycle.

Затем на составном образце керна определяют перепад давления (гидравлические сопротивления) при закачке различных вод и их смешивании. В случае существенной несовместимости пластовой и ионно-модифицированной вод (выпадение солей в твердый осадок) происходит существенное падение проницаемости и рост перепада давления.Then, on the composite core sample, the pressure drop (hydraulic resistance) is determined during the injection of various waters and their mixing. In the case of significant incompatibility of the formation and ion-modified waters (salt precipitation into a solid sediment), a significant decrease in permeability and an increase in pressure drop occur.

При незначительных или кратковременных значительных изменениях воды можно считать принципиально совместимыми. Пример такого определения представлен на Фиг. 3. Составной экстрагированный образец керна (включающий все типы пустотного пространства - поровый, трещинный, каверновый, смешанный, встречаемые в коллекторе во всем диапазоне проницаемостей для максимальной представительности) насыщается пластовой водой. В образец (100% водонасыщенный, без нефти) начинают закачивать ионно-модифицированную воду. При этом замеряют перепад давления (величина, обратная проницаемости). Как видно из Фиг. 3. возникали кратковременные росты перепада давления (при закачке 0.1, 0.23, 0.7 порового объема) в связи с выпадением осадка. Однако этот осадок в дальнейшем растворялся и оказывал незначительное кратковременное влияние. Таким образом, делают вывод о принципиальной совместимости вод.With minor or short-term significant changes in water can be considered fundamentally compatible. An example of such a definition is presented in FIG. 3. A composite extracted core sample (including all types of void space — pore, fractured, cavernous, mixed, found in the reservoir in the entire range of permeabilities for maximum representativeness) is saturated with formation water. Ion-modified water is pumped into the sample (100% water-saturated, without oil). In this case, the pressure drop is measured (the reciprocal of the permeability). As can be seen from FIG. 3. Short-term increases in pressure drop occurred (during injection of 0.1, 0.23, 0.7 pore volume) due to precipitation. However, this precipitate subsequently dissolved and had an insignificant short-term effect. Thus, they conclude that the water is in principle compatible.

Таким образом, предлагаемый состав ионно-модифицированной воды может эффективно применяться для вытеснения нефти при заводнении карбонатных залежей с гидрофобной или смешанной смачиваемостью и обладает следующими преимуществами: прост и технологичен в изготовлении (незначительно отличается от ППД водой произвольного состава), существенно дешевле ПАВ, позволяет получить значительное увеличение Квыт и изменение смачиваемости. Таким образом, применение данного состава позволяет мобилизовать и вытеснить дополнительный объем нефти и увеличить КИН.Thus, the proposed composition of ion-modified water can be effectively used to displace oil during flooding of carbonate deposits with hydrophobic or mixed wettability and has the following advantages: it is simple and technologically advanced to manufacture (it differs slightly from PPD with water of arbitrary composition), it is significantly cheaper than surfactant, it allows to obtain a significant increase in Kout and a change in wettability. Thus, the use of this composition allows you to mobilize and displace additional oil and increase oil recovery factor.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Claims (2)

Состав ионно-модифицированной воды для повышения нефтеотдачи пласта, отличающийся тем, что он включает ионы гидрокарбоната, сульфата, хлора, кальция, магния, натрия, калия при следующем соотношении компонентов, мг/л:The composition of ion-modified water to increase oil recovery, characterized in that it includes bicarbonate, sulfate, chlorine, calcium, magnesium, sodium, potassium ions in the following ratio, mg / l: Гидрокарбонаты (HCO3 -)Hydrocarbonates (HCO 3 - ) 110-130110-130 Сульфаты (SO4 2-)Sulphates (SO 4 2- ) 9100-93009100-9300 Хлор (Cl-)Chlorine (Cl - ) 4300-45004300-4500 Кальций (Ca2+)Calcium (Ca 2+ ) 450-550450-550 Магний (Mg2+)Magnesium (Mg 2+ ) 1050-11001050-1100 Натрий (Na+)Sodium (Na + ) 4500-50004500-5000 Калий (K+)Potassium (K + ) 350-420350-420
RU2015136185A 2015-08-26 2015-08-26 Composition of ion-modified water for increasing reservoir recovery RU2609031C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015136185A RU2609031C1 (en) 2015-08-26 2015-08-26 Composition of ion-modified water for increasing reservoir recovery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015136185A RU2609031C1 (en) 2015-08-26 2015-08-26 Composition of ion-modified water for increasing reservoir recovery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2609031C1 true RU2609031C1 (en) 2017-01-30

Family

ID=58457024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015136185A RU2609031C1 (en) 2015-08-26 2015-08-26 Composition of ion-modified water for increasing reservoir recovery

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2609031C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725062C1 (en) * 2020-02-14 2020-06-29 Александр Семенович Кундин Development method of oil deposit with low-permeability headers and high-permeability interlayers
RU2781977C1 (en) * 2022-04-13 2022-10-21 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Method for determining the displacement efficiency and the coefficient of additional oil displacement by ion-modified water

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008029124A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Bp Exploration Operating Company Limited Hydrocarbon recovery process
RU2329290C1 (en) * 2006-12-08 2008-07-20 Сергей Григорьевич Лазарев Composition for preparation of process liquids of oil and gas wells
RU2007137777A (en) * 2007-10-12 2009-04-20 Игорь Михайлович Мерцалов (RU) METHOD FOR CONVERTING A HYDROCARBON-CONTAINING NON-EFFECTIVE POROSITY TO AN EFFECTIVE
WO2012125539A1 (en) * 2011-03-16 2012-09-20 Saudi Arabian Oil Company Oil recovery process for carbonate reservoirs
WO2013188174A1 (en) * 2012-06-15 2013-12-19 Schlumberger Canada Limited Flowpath identification and characterization
RU2540733C2 (en) * 2009-01-08 2015-02-10 Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. Hydrocarbon recovery method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008029124A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Bp Exploration Operating Company Limited Hydrocarbon recovery process
RU2329290C1 (en) * 2006-12-08 2008-07-20 Сергей Григорьевич Лазарев Composition for preparation of process liquids of oil and gas wells
RU2007137777A (en) * 2007-10-12 2009-04-20 Игорь Михайлович Мерцалов (RU) METHOD FOR CONVERTING A HYDROCARBON-CONTAINING NON-EFFECTIVE POROSITY TO AN EFFECTIVE
RU2540733C2 (en) * 2009-01-08 2015-02-10 Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. Hydrocarbon recovery method
WO2012125539A1 (en) * 2011-03-16 2012-09-20 Saudi Arabian Oil Company Oil recovery process for carbonate reservoirs
WO2013188174A1 (en) * 2012-06-15 2013-12-19 Schlumberger Canada Limited Flowpath identification and characterization

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YOUSEF A. Et al. Improved/Enhaced Oil Recovery from Carbonate Reservoirs by Tuning Injection Water Salinity and Ionic Content, 18 SPE IOR Symp., 14-18 Apr.2012, Tusa, Oklahoma, 2012, SPE 154076, p.18.. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725062C1 (en) * 2020-02-14 2020-06-29 Александр Семенович Кундин Development method of oil deposit with low-permeability headers and high-permeability interlayers
RU2781977C1 (en) * 2022-04-13 2022-10-21 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Method for determining the displacement efficiency and the coefficient of additional oil displacement by ion-modified water

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10988673B2 (en) Polymer flooding processes for viscous oil recovery in carbonate reservoirs
Souayeh et al. Wettability alteration and oil recovery by surfactant assisted low salinity water in carbonate rock: The impact of nonionic/anionic surfactants
CA2828781C (en) Oil recovery process for carbonate reservoirs
Gupta et al. Wettability alteration mechanism for oil recovery from fractured carbonate rocks
DK178809B1 (en) Hydrocarbon extraction process
EP2596208B1 (en) Oil recovery process for carbonate reservoirs
US11041109B2 (en) Enhanced surfactant polymer flooding processes for oil recovery in carbonate reservoirs
WO2012051511A1 (en) Water injection systems and methods
RU2536722C2 (en) Hydrocarbon production method with pressure maintenance in fractured reservoirs
EP0181915B1 (en) Surfactant compositions for steamfloods
RU2609031C1 (en) Composition of ion-modified water for increasing reservoir recovery
Park et al. Investigation of the Interaction of Surfactant at Variable Salinity with Permian Basin Rock Samples: Completion Enhancement and Application for Enhanced Oil Recovery
RU2679464C2 (en) Method and composition for producing oil
Awolayo et al. Impact of multi-ion interactions on oil mobilization by smart waterflooding in carbonate reservoirs
Alibrahim Cloud point extraction of polycyclic aromatic hydrocarbons in aqueous solution with nonionic surfactants
Issar The rate of flushing as a major factor in determining the chemistry of water in fossil aquifers in southern Israel
RU2597593C1 (en) Method for balancing injection well water-intake capacity profile and restriction of water influx to production wells
RU2487235C1 (en) Development method of wet carbonate formation
CN107058767A (en) One kind improves the infiltrative chemical method of low infiltration sandrock-type uranium ore layer
US11066910B2 (en) Alkaline water flooding processes for enhanced oil recovery in carbonates
US9903188B2 (en) Alkyl polyglucoside desorbents for enhanced oil recovery
RU2291959C1 (en) Method for processing face zone of oil pool
RU2693056C1 (en) Method for reagent processing of well
Rusdi et al. A laboratory feasibility study of low concentration surfactant injection effects on enhanced oil recovery
Nazarisaram The effect of low-salinity water on wettability and oil recovery by core flooding test: a case study in the shadegan oil field