RU2095556C1

RU2095556C1 - Method for combined development of oil and potassium deposits

Info

Publication number: RU2095556C1
Application number: RU96106630A
Authority: RU
Inventors: В.В. Белкин; А.С. Николаев; С.В. Матяшов
Original assignee: Акционерное общество "Уралкалий"
Priority date: 1996-04-08
Filing date: 1996-04-08
Publication date: 1997-11-10

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: this can be used for combined development of oil and potassium deposits which fully or partially coincide in plan. According to method, oil is recovered from wells and watering of oil beds is performed through injection wells. Potassium salts are extracted in mines and processed and liquid waste is buried in deep water-carrying horizons. Watering of oil beds is effected by means of solutions of sodium chloride with concentration of 5-25%. Used for preparation of solutions are excess salt brines of potassium production with addition of hexametaphosphate in amount sufficient for binding ions of calcium into soluble complex in contacting of injected solutions with brines, and this is also performed for preventing corrosion of oil field equipment. EFFECT: high efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при совместной разработке полностью или частично совпадающих в плане нефтяных и калийных месторождений. The invention relates to mining and can be used in the joint development of fully or partially coinciding in terms of oil and potash deposits.

Верхнекамское калийное месторождение расположено в Центральной части Соликамской впадины Предуральского краевого прогиба. Для данного района одним из актуальных вопросов является утилизация промстоков предприятий калийной промышленности. The Verkhnekamsk potash deposit is located in the Central part of the Solikamsk Depression of the Pre-Ural marginal trough. For this region, one of the pressing issues is the disposal of industrial stocks of potash industry enterprises.

В района месторождения выявлено в подсолевой толще более десяти перспективных на нефть структур и нефтяных месторождений. В северной части выделены Яцинская и Боровицкая структуры, в центральной Осокинская, Логовская, Ростовицкая, Жилинская, Пашковская, Юрчукское, Чашкинское и Бельское месторождения нефти, в южной Белопашненская структура, Уньвинское и Сибирское месторождения. In the area of the deposit, more than ten structures and oil fields prospective for oil were identified in the subsalt stratum. In the northern part, the Yatsinsky and Borovitskaya structures are distinguished, in the central Osokinskaya, Logovskaya, Rostovitskaya, Zhilinskaya, Pashkovskaya, Yurchukskoye, Chashkinskoye and Belskoye oil fields, in the southern Belopashnenskaya structure, Unvinskoye and Siberian fields.

Так, например, Юрчукское месторождение приурочено к одноименному поднятию, расположенному в западной части Дуринского прогиба. Добыча нефти осуществляется в основном из бобриковского пласта. Он сложен отложениями песчаников, алевролитов и аргиллитов. For example, the Yurchuk field is confined to the eponymous uplift located in the western part of the Durinsky trough. Oil production is carried out mainly from the Bobrikov reservoir. It is composed of deposits of sandstones, siltstones and mudstones.

На месторождении с 1979 года осуществляется закачка пресной воды для поддержания пластового давления. При давлении закачки 20 МПа приемистость пластов колеблется в пределах 20-120 м³/сут. Проводя гидроразрывы пластов при давлениях 40 МПа, удается увеличивать приемистость пластов до 200-500 м³/сут. Однако аффект от проведения гидроразрыва сохраняется всего в течение 1-2 лет.Since 1979, fresh water has been pumped at the field to maintain reservoir pressure. At an injection pressure of 20 MPa, the injectivity of the formations varies between 20-120 m ³ / day. Carrying out hydraulic fracturing at pressures of 40 MPa, it is possible to increase the injectivity of the layers to 200-500 m ³ / day. However, the impact of fracking lasts only for 1-2 years.

Известно, что водопроницаемость глинистых пород при прочих равных условиях в значительной степени зависит от состава и концентрации фильтрующейся жидкости. Исследования показали, что проницаемость глин при фильтрации пресной воды значительно меньше, чем при фильтрации растворов электролитов. Это снижение водопроницаемости объясняется увеличением слоев слабосвязанной воды вокруг глинистых частиц, их набуханием, в результате чего уменьшается эффективный диаметр пор [1]
Наиболее близким по технической сущности и предлагаемому является способ совместной разработки нефтяных и калийных месторождений, включающий добычу нефти из эксплуатационных скважин и заводнение нефтяных пластов через нагнетательные скважины, добычу в шахтах, переработку калийных солей и захоронение жидких отходов в глубокие водоносные горизонты, который принят за прототип [2]
В способе, принятом за прототип, не предусматривается использование для эаводнения нефтяных пластов растворов хлористого натрия определенной концентрации, что приводит к снижению водопроницаемости пород из-за набухания глинистой фракции в песчанике.It is known that the water permeability of clay rocks, ceteris paribus, largely depends on the composition and concentration of the filtered fluid. Studies have shown that clay permeability when filtering fresh water is much less than when filtering electrolyte solutions. This decrease in water permeability is explained by an increase in layers of loosely bound water around clay particles, their swelling, resulting in a decrease in the effective pore diameter [1]
The closest in technical essence and proposed is a method for the joint development of oil and potash deposits, including oil production from production wells and waterflooding of oil reservoirs through injection wells, mining in mines, processing of potassium salts and burial of liquid waste into deep aquifers, which is adopted as a prototype [2]
The method adopted for the prototype does not provide for the use of sodium chloride solutions of a certain concentration for the water flooding of oil reservoirs, which leads to a decrease in the permeability of rocks due to the swelling of the clay fraction in sandstone.

Целью изобретения является повышение водопроницаемости пород и приемистости нагнетательных скважин,
Поставленная цель достигается тем, что для заводнения нефтяных пластов используют растворы хлористого натрия с концентрацией 5-28% причем для их приготовления используют избыточные рассолы калийного производства, с добавкой гексаметафосфата натрия в количества, достаточном для связывания иона кальция, содержащегося в пластовым водах и для предупреждения коррозии оборудования и труб.The aim of the invention is to increase the permeability of rocks and injectivity of injection wells,
This goal is achieved by the fact that sodium chloride solutions with a concentration of 5-28% are used for waterflooding of oil reservoirs, and for their preparation, excessive potassium production brines are used, with the addition of sodium hexametaphosphate in an amount sufficient to bind the calcium ion contained in the formation water and to prevent corrosion of equipment and pipes.

Существенное отличие заявляемого способа в том, что для закачки в нефтяные пласты используют специально подготовленные избыточные рассолы. A significant difference of the proposed method is that for injection into oil reservoirs use specially prepared excess brines.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Производится химический анализ избыточных рассолов калийного предприятия и пластовых вод нефтяного месторождения. A chemical analysis of excess brines of a potash plant and produced water of an oil field is carried out.

В число других компонентов определяется содержание в рассоле хлористого натрия. Установлено, что при фильтрации раствора хлористого натрия с концентрацией 5-25% через глину коэффициент фильтрации увеличивается в 2,7 раза по сравнению с пресной водой. Дальнейшее увеличение концентрации приводит к снижению коэффициента фильтрации, так как вязкость фильтрующегося раствора заметно возрастает. Уменьшение концентрации менее 5% также приводит к снижению водопроницаемости из-за набухания глины. Among other components, the content of sodium chloride in the brine is determined. It was found that when filtering a solution of sodium chloride with a concentration of 5-25% through clay, the filtration coefficient increases 2.7 times in comparison with fresh water. A further increase in concentration leads to a decrease in the filtration coefficient, since the viscosity of the filtered solution increases markedly. A decrease in concentration of less than 5% also leads to a decrease in water permeability due to clay swelling.

Способ иллюстрируется чертежом. The method is illustrated in the drawing.

В случае превышения концентрации хлористого натрия более 25% производится разбавление раствора пресной водой, а при снижении его содержания менее 5% осуществляется добавка концентрированных рассолов. If the concentration of sodium chloride exceeds 25%, the solution is diluted with fresh water, and when its content decreases below 5%, concentrated brines are added.

После определения содержания в пластовой воде иона кальция рассчитывается необходимое количество гексаметафосфата натрия, достаточное для связывания иона кальция в растворимый комплекс Na₂ Ca₂(PO₃)₆ при контакте ее с закачиваемым раствором [3] Добавление в закачиваемый раствор гексаметафосфата натрия, осуществляемое для предотвращения кольматации порового пространства пород гипсом, производится на начальной стадии заводнения для поддержания необходимой его концентрации в отторочке раствора.After determining the content of calcium ion in produced water, the required amount of sodium hexametaphosphate is calculated, which is sufficient to bind the calcium ion to the soluble Na ₂ Ca ₂ (PO ₃ ) ₆ complex when it comes into contact with the injected solution [3] Adding sodium hexametaphosphate to the injected solution is carried out to prevent colmatation of the pore space of rocks with gypsum is carried out at the initial stage of flooding to maintain its necessary concentration in the edge of the solution.

В дальнейшем также осуществляется добавка в раствор гексаметафосфата натрия, но уже в качестве ингибитора коррозии, в случае откачки части растворов хлористого натрия на поверхность и их контакта с оборудованием [3]
Использование предлагаемого способа позволит резко увеличить приемистость нагнетательных скважин и значительно понизить экологическую напряженность в Березниковско-Соликамском промышленном районе.Subsequently, sodium hexametaphosphate is also added to the solution, but already as a corrosion inhibitor, in the event that some of the sodium chloride solutions are pumped to the surface and come into contact with the equipment [3]
Using the proposed method will dramatically increase the injectivity of injection wells and significantly reduce environmental stress in the Berezniki-Solikamsk industrial region.

Claims

The method of joint development of oil and potash deposits, including oil production from production wells and waterflooding of oil reservoirs through injection wells, mining in mines, processing of potash salts and burial of liquid waste in deep aquifers, characterized in that the flooding of the layers is carried out with sodium chloride solutions with a concentration 5 25%, and for their preparation, excessive potassium production brines with the addition of sodium hexametaphosphate in an amount sufficient for ulceration of calcium ion into a soluble complex upon contact of injected solutions with formation water and to prevent corrosion of oilfield equipment.