EA032352B1 - Способ электрохимической подготовки воды, закачиваемой в нефтегазоносный пласт для изменения сорбционной ёмкости коллектора - Google Patents
Способ электрохимической подготовки воды, закачиваемой в нефтегазоносный пласт для изменения сорбционной ёмкости коллектора Download PDFInfo
- Publication number
- EA032352B1 EA032352B1 EA201600253A EA201600253A EA032352B1 EA 032352 B1 EA032352 B1 EA 032352B1 EA 201600253 A EA201600253 A EA 201600253A EA 201600253 A EA201600253 A EA 201600253A EA 032352 B1 EA032352 B1 EA 032352B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- oil
- change
- gas
- electrochemical
- reservoir
- Prior art date
Links
- 230000008859 change Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 13
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 47
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 241001351225 Sergey Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000008398 formation water Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010729 system oil Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
В изобретении представлено изменение электрохимических свойств закачиваемой в нефтяной коллектор воды, за счет электрохимической подготовки жидкости, оборачиваемой в системе нефтеподготовки с целью изменения сорбционной емкости нефтегазоносного коллектора и позволяющей изменить его нефтегазоотдачу с изменением коэффициента нефтеизвлечения и минимизировать любой тип реагентного вмешательства в его реликтовую составляющую.
Description
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ (45) Дата публикации и выдачи патента (51) Ιηΐ. С1. С02Г1/46 (2006.01)
2019.05.31 Е21В 43/22 (2006 01) (21) Номер заявки
201600253 (22) Дата подачи заявки
2016.04.12 (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ, ЗАКАЧИВАЕМОЙ В НЕФТЕГАЗОНОСНЫЙ ПЛАСТ ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ СОРБЦИОННОЙ ЁМКОСТИ КОЛЛЕКТОРА (31) КЕГ2015113838 (32) 2015.04.14 (33) ки (43) 2016.10.31 (56) Ки-С1-2061858 ТГ8-А-1784214 Ки-С1-2087692
Ки-С2-2303692 (71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец:
МАЛЫХИН ИГОРЬ
АЛЕКСАНДРОВИЧ; СОВКА СЕРГЕЙ МАРЦИЯНОВИЧ; ПЕЛИПЕНКО ОЛЕГ
Владимирович (ки) (74) Представитель:
Малыхин И.А. (Κϋ)
032352 В1
(57) В изобретении представлено изменение электрохимических свойств закачиваемой в нефтяной коллектор воды, за счет электрохимической подготовки жидкости, оборачиваемой в системе нефтеподготовки с целью изменения сорбционной емкости нефтегазоносного коллектора и позволяющей изменить его нефтегазоотдачу с изменением коэффициента нефтеизвлечения и минимизировать любой тип реагентного вмешательства в его реликтовую составляющую.
032352 Β1
Описание изобретения
Способ может быть реализован в нефтегазовой промышленности для изменения сорбционной емкости нефтегазоносного коллектора, что позволит изменить его нефтегазоотдачу с изменением коэффициента нефтеизвлечения и минимизировать любой тип реагентного вмешательства в его реликтовую составляющую.
Известны такие методы увеличения нефтеотдачи пластов, как тепловые, газовые, химические, гидродинамические, физические, а так же комбинированные. Всем вышеперечисленным методам присущи различного рода недостатки: сомнительная техническая эффективность при достаточно высоких экономических затратах, ограниченность по времени получаемого технического эффекта, сложность технической реализации, увеличение экологической нагрузки, большое число малопредсказуемых или вообще непредсказуемых геохимических и гидрогазодинамических последствий, связанных с вмешательством в реликтовую составляющую месторождения.
Целью способа является увеличение эффективности разработки нефтегазовых месторождений при снижении или отсутствии побочных эффектов, связанных с реализацией известных на сегодняшний день методов увеличения нефтеотдачи пластов, упрощение технической реализации, возможность управления процессом, снижение экологической нагрузки и минимизация вмешательства в реликтовую составляющую месторождения.
Все способы увеличения нефтеотдачи пласта, связанные с применением ПАВ, основанные на фазовых энергетических взаимодействиях и определяющие стабильность/нестабильность системы нефть/газ/вода/твердая фаза (вмещающая порода), являются абсолютным аналогом предлагаемого способа с точки зрения электрохимического подхода для достижения заявленной цели изобретения.
Учитывая то, что применение ПАВ-ов для достижения заявленной цели носит не химический (не участвует в химических реакциях), а электрохимический смысл, то предлагаемый способ, основанный на изменении электрохимических свойств подготавливаемой жидкости, не только не противоречит технической сути, раскрываемой в изобретении, являясь не косвенным (применение - ПАВ), а является прямым способом изменения ее энергетических свойств (Коллоидная химия// Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А., 2004 г.). И действительно, не смотря на то что заявленной целью применения реагентной базы (применение ПАВ-ов) является только изменение электрохимических (как следствие и гидродинамических) свойств коллектора, в действительности же, из-за сложного химического состава - вмещающая порода-водогазонефтяная фракция (например, только для нефти установлено ~20000 различных химических соединений), происходит инициирование целого ряда необратимых химических реакций как неорганического характера, так и реакций органического синтеза (с учетом наличия в реликтовой составляющей любого нефтегазоносного пласта металлоорганических и других соединений, являющихся природными катализаторами), что резко ограничивает возможности применения различных типов реагентов с точки зрения перспектив прогнозирования последствий их действия.
Поставленная задача и технический результат изменения сорбционной емкости нефтегазоносного коллектора, позволяющие изменить его нефтегазоотдачу с изменением коэффициента нефтеизвлечения и минимизировать любой тип реагентного вмешательства в его реликтовую составляющую, достигается изменением электрохимических свойств закачиваемой в нефтяной коллектор воды за счет электрохимической подготовки жидкости, оборачиваемой в системе нефтеподготовки на установке подготовки нефти.
Достигается использованием электродных пар с соотношением площадей не равным 1, размещенных в разных корпусах из электроизоляционных материалов, посредством создаваемой на них разности потенциалов за счет поляризации электродов прокачиваемой через них жидкостью, с подключением в любой последовательности ко всем или к одной из них электрической нагрузки, соответствующей поляризующей способности, прокачиваемой через электродную пару жидкости и позволяющей поддерживать потенциал, наводимый на электродной паре не равным 0 В, причем в случае падения разности потенциалов на электродную пару или на электродные пары подают напряжение с различной периодичностью от источника питания постоянного тока с отключением электрической нагрузки на время подачи напряжения.
Реализация способа достигается применением как в открытой, так и в закрытой, напорной, проточной системе, встраиваемой в технологическую линию водогазонефтеподготовки, характеризуется низким энергопотреблением (~0-0,22 Вт/м3 прокачиваемой жидкости).
Предлагаемый способ, основанный на фазовых энергетических взаимодействиях, определяющих стабильность/нестабильность системы нефть/газ/вода/твердая фаза (вмещающая порода) и являющихся основополагающими с точки зрения электрохимического подхода для достижения заявленной цели изобретения, гарантированно приводит к изменению сорбционной емкости коллектора с изменением его нефтеотдачи.
Действительно, при прохождении гомогенизированной гетерогенной свободнодисперсной системы через пару электродов из одного и того же материала (исключая возможность возникновения разности потенциалов, связанную с расположением проводников первого рода на различных местах в электрохимическом ряду напряжений), но имеющих разную площадь, энергия поляризации каждого из электродов
- 1 032352 будет различной, а стремление гетерогенной системы к уменьшению поверхностной энергии вызывает отрицательное ориентирование полярных молекул, ионов, электронов в поверхностном слое, вследствие этого контактирующие фазы нефть/газ/вода/твердая фаза приобретают заряды противоположного знака, равные по величине. При этом избыточная поверхностная энергия превращается в электрическую (Электрохимия// Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А., 2006 г.)
Данные, полученные по результатам опытно-промышленных испытаний способа электрохимической подготовки закачиваемой в нефтегазоносный пласт воды с целью изменения сорбционной емкости коллектора на одном из нефтяных месторождений, представлены ниже.
Нефтяная эмульсия, относящаяся к высокоэмульсионному, высокосернистому типу, с содержанием связанной воды ~33%, с мольным содержанием (%): смол - 18,78, асфальтенов - 4,98, парафинов - 6,24; вода: ρ=1,05 г/см3, М=70-80 г/л, рН 7-9, состав рассола С1 Να Са типа, поступающая на установку подготовки нефти (УПН) с прохождением через установленную систему электрохимической подготовки с последующим разделением на фракции на ступени предварительного сброса воды (УПСВ). Вода с УПСВ поступает на кустовую насосную станцию (КНС) и затем для поддержания пластового давления (ППД) в продуктивный пласт.
С начала запуска и до момента отключения системы электрохимической подготовки получены следующие результаты: на начало запуска объем поступающей из продуктивного пласта жидкости составлял 1465 м3/сут, а количество нефти - 1026 м3/сут. На момент отключения количество добываемой жидкости - 1900 м3/сут, а количество нефти - 1300 м3/сут. Увеличение нефтедобычи составило ~20%. Причем результат достигался на фоне кратного снижения дозировки, применяемой в рамках водонефтеподготовки УПН, реагентной базы (резкое снижение количества реагента, возвращаемого с подтоварной водой в пласт).
То есть результатом применения электрохимической подготовки воды, закачиваемой в нефтяной коллектор, явилось увеличение нефтедобычи, носящей увеличивающийся во времени характер, без изменения общей гидродинамической схемы заводнения пласта. Причем предел увеличения нефтедобычи в рамках данной эксплуатационной схемы месторождения достигнут не был, что связано с ограничивающими емкостными возможностями нефтеподготавливающего оборудования УПН и запланированным отключением схемы электрохимической подготовки жидкости.
Схема, поясняющая способ, изображена на чертеже.
Жидкость поступает из коллектора 15, через добывающие скважины 16 в цех подготовки нефти и газа (ЦПНГ) 17, откуда поступает на вход установки по подготовке нефти (УПН) 18, на УПН 19 осуществляется электрохимическая подготовка жидкости.
Электрохимическая подготовка жидкости включает пару электродов 3, 4, размещенных в корпусе 2 с входом 1 и выходом 5, и пару электродов 8, 9, размещенных в корпусе 7 с входом 6 и выходом 10.
Затем вода с выхода УПН 12 поступает на кустовую насосную станцию (КНС) 13, затем для поддержания пластового давления (ППД) 14 в коллектор 15.
Способ электрохимической подготовки закачиваемой в нефтяной коллектор воды за счет электрохимической подготовки жидкости, оборачиваемой в системе нефтеподготовки, с целью изменения сорбционной емкости нефтегазоносного коллектора, позволяет изменить сорбционную емкость нефтегазоносного коллектора, что позволит изменить его нефтегазоотдачу с изменением коэффициента нефтеизвлечения и минимизировать любой тип реагентного вмешательства в реликтовую составляющую нефтегазоносного пласта.
Claims (2)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСпособ электрохимической подготовки воды, закачиваемой в нефтегазоносный пласт, для изменения сорбционной емкости коллектора, включающий использование электродных пар с соотношением площадей не равным 1, размещенных в разных корпусах из электроизоляционных материалов, отличающийся тем, что создают на электродных парах разность потенциалов за счет поляризации электродов прокачиваемой через них жидкостью, с подключением в любой последовательности ко всем или к одной из них электрической нагрузки, соответствующей поляризующей способности, прокачиваемой через электродную пару жидкости и позволяющей поддерживать потенциал, наводимый на электродной паре не равным 0 В, причем в случае падения разности потенциалов на электродную пару или на электродные пары подают напряжение с различной периодичностью от источника питания постоянного тока с отключением электрической нагрузки на время подачи напряжения.
- - 2 032352 •э
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015113838A RU2618011C2 (ru) | 2015-04-14 | 2015-04-14 | Способ электрохимической подготовки жидкости, закачиваемой в нефтегазоносный пласт, с целью изменения сорбционной ёмкости коллектора |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201600253A2 EA201600253A2 (ru) | 2016-10-31 |
| EA201600253A3 EA201600253A3 (ru) | 2017-01-30 |
| EA032352B1 true EA032352B1 (ru) | 2019-05-31 |
Family
ID=57189639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201600253A EA032352B1 (ru) | 2015-04-14 | 2016-04-12 | Способ электрохимической подготовки воды, закачиваемой в нефтегазоносный пласт для изменения сорбционной ёмкости коллектора |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA032352B1 (ru) |
| RU (1) | RU2618011C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1784214A (en) * | 1928-10-19 | 1930-12-09 | Paul E Workman | Method of recovering and increasing the production of oil |
| RU2061858C1 (ru) * | 1993-06-15 | 1996-06-10 | Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский геолого-разведочный институт | Способ повышения нефтеотдачи пластов |
| RU2087692C1 (ru) * | 1993-09-15 | 1997-08-20 | Научно-производственная фирма "Аквазинэль" | Способ электрохимической обработки нефтегазовых скважин |
| RU2303692C2 (ru) * | 2001-10-26 | 2007-07-27 | Электро-Петролеум, Инк. | Электрохимический способ вторичной добычи нефти путем инициирования в ней окислительно-восстановительных реакций |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU36943A1 (ru) * | 1929-06-15 | 1934-05-31 | Воркманн П.Э. | Способ вы влени нефти в пласте и повышени добычи в эксплуатируемых скважинах |
-
2015
- 2015-04-14 RU RU2015113838A patent/RU2618011C2/ru active
-
2016
- 2016-04-12 EA EA201600253A patent/EA032352B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1784214A (en) * | 1928-10-19 | 1930-12-09 | Paul E Workman | Method of recovering and increasing the production of oil |
| RU2061858C1 (ru) * | 1993-06-15 | 1996-06-10 | Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский геолого-разведочный институт | Способ повышения нефтеотдачи пластов |
| RU2087692C1 (ru) * | 1993-09-15 | 1997-08-20 | Научно-производственная фирма "Аквазинэль" | Способ электрохимической обработки нефтегазовых скважин |
| RU2303692C2 (ru) * | 2001-10-26 | 2007-07-27 | Электро-Петролеум, Инк. | Электрохимический способ вторичной добычи нефти путем инициирования в ней окислительно-восстановительных реакций |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015113838A (ru) | 2016-11-10 |
| RU2618011C2 (ru) | 2017-05-02 |
| EA201600253A3 (ru) | 2017-01-30 |
| EA201600253A2 (ru) | 2016-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Agudo-Canalejo et al. | Active phase separation in mixtures of chemically interacting particles | |
| Nguyen et al. | Harvesting Chlorella vulgaris by natural increase in pH: effect of medium composition | |
| Zhu et al. | Applicability of anaerobic nitrate-dependent Fe (II) oxidation to microbial enhanced oil recovery (MEOR) | |
| CN106044970A (zh) | 一种基于流动电极电容去离子（fcdi）脱盐的方法及应用 | |
| SG10201804883SA (en) | Systems and methods for detection of cells using engineered transduction particles | |
| BR112013016236A2 (pt) | método de uso de uma emulsão estabilizada com nano - híbrido em um poço | |
| He et al. | Unique mixtures of anionic/cationic surfactants: a new approach to enhance surfactant performance in liquids-rich shale reservoirs | |
| EA201691995A1 (ru) | Интенсификация скважин | |
| EA201391785A1 (ru) | Способ контролирования закачиваемого в резервуар для углеводородов жидкого потока с помощью микроорганизмов | |
| Rashedi et al. | Microbial enhanced oil recovery | |
| Lopez et al. | Reduction of the shadow spacer effect using reverse electrodeionization and its applications in water recycling for hydraulic fracturing operations | |
| Chen et al. | An internal-integrated RED/ED system for energy-saving seawater desalination: A model study | |
| Guo et al. | Kinetics of protein extraction in reverse micelle | |
| Chen et al. | Impacts of transmembrane pH gradient on nanofluidic salinity gradient energy conversion | |
| Schexnayder et al. | Enhanced oil recovery from denatured algal biomass: Synergy between conventional and emergent fuels | |
| Othman et al. | The synergetic impact of anionic, cationic, and neutral polymers on VES rheology at high-temperature environment | |
| Rahman et al. | Experimental and COSMO-RS simulation studies on the effects of polyatomic anions on clay swelling | |
| Van Duc et al. | Bioaugmentation with marine sediment-derived microbial consortia in mesophilic anaerobic digestion for enhancing methane production under ammonium or salinity stress | |
| EA032352B1 (ru) | Способ электрохимической подготовки воды, закачиваемой в нефтегазоносный пласт для изменения сорбционной ёмкости коллектора | |
| Spirov et al. | Modelling of microbial enhanced oil recovery application using anaerobic gas-producing bacteria | |
| Thakur et al. | Anaerobic co-digestion of food waste, bio-flocculated sewage sludge, and cow dung in CSTR using E (C2) Tx synthetic consortia | |
| Hulme et al. | Managing power dissipation in closed-loop reverse electrodialysis to maximise energy recovery during thermal-to-electric conversion | |
| Porsev et al. | Modern approaches to water drying in the underground transport system | |
| Salari et al. | Experimental studies of ionic surfactant adsorption onto carbonate rocks | |
| Sun et al. | Separation and purification of L-phenylalanine from the fermentation broth by electrodialysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM TJ TM |