RU2096601C1

RU2096601C1 - Method for regulating development of oil deposits

Info

Publication number: RU2096601C1
Application number: RU95121988A
Authority: RU
Inventors: В.Ю. Морозов; Б.Г. Мурашкин; Н.Р. Старкова
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Нефтяная компания "Приобье"
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 1997-11-20

Abstract

FIELD: oil and gas production industry. SUBSTANCE: this is aimed at increasing oil recovery from bed and reducing watering of oil being recovered. According to method, successively injected into bed are water suspension of milled peat with alkali medium pH 9-12 and water dispersion of bentonite. Used in function of alkali medium of milled peat water suspension is for example soda ash or caustic soda. EFFECT: high efficiency. 1 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам регулирования разработки месторождений заводнением и изоляции водопритока в нефтяные скважины. The invention relates to the oil and gas industry, in particular to methods for regulating field development by flooding and isolating water inflow into oil wells.

Известен способ регулирования фронта заводнения нефтяного пласта, неоднородного по проницаемости, путем последовательной в пласт глинистой суспензии водного раствора полимера [1]
Недостатком данного способа является недостаточная стойкость изоляционного экрана, образованного водорастворимым полимером и глиной, к потоку закачиваемой воды через нагнетательные скважины.A known method of regulating the waterflooding front of an oil reservoir, heterogeneous in permeability, by sequentially in the formation of a clay suspension of an aqueous polymer solution [1]
The disadvantage of this method is the insufficient resistance of the insulating screen formed by the water-soluble polymer and clay to the flow of injected water through the injection wells.

Наиболее близким решением, взятым за прототип, является способ регулирования разработки нефтяных месторождений, включающий закачку в пласт водного раствора полиакриламида, водной суспензии глины и раствора соляной кислоты [2]
Недостатками данного способа являются:
раздельная закачка суспензии глины с полиакриламидом и раствора соляной кислоты не обеспечивает их смешения, и если принять во внимание то, что не гидролизованные полиакриламиды хорошо растворяются в соляной кислоте, то упрочненных ассоциатов невозможно получить даже при полном смешении суспензии с раствором соляной кислоты;
глинистая суспензия, содержащая полиакриламид имеет высокую вязкость, что усложняет закачку жидкости в пласт и, в определенных условиях, может привести к гидроразрыву пласта.The closest solution taken as a prototype is a method for regulating the development of oil fields, including the injection into the reservoir of an aqueous solution of polyacrylamide, an aqueous suspension of clay and a solution of hydrochloric acid [2]
The disadvantages of this method are:
separate injection of a clay suspension with polyacrylamide and a solution of hydrochloric acid does not ensure their mixing, and if we take into account the fact that non-hydrolyzed polyacrylamides are well soluble in hydrochloric acid, then hardened associates cannot be obtained even when the suspension is completely mixed with hydrochloric acid;
a clay suspension containing polyacrylamide has a high viscosity, which complicates the injection of fluid into the formation and, under certain conditions, can lead to hydraulic fracturing.

Задачей изобретения является повышение нефтеотдачи пласта и снижение обводненности добываемой нефти за счет изоляции трещиноватых, промытых зон и высокопроницаемых пластов. The objective of the invention is to increase oil recovery and reduce water cut in produced oil due to the isolation of fractured, washed zones and highly permeable formations.

Поставленная цель достигается тем, что способ включает закачку двух растворов, имеющих различную структуру дисперсной фазы, одна из которых имеет щелочную среду. This goal is achieved in that the method includes the injection of two solutions having a different structure of the dispersed phase, one of which has an alkaline environment.

В качестве первой дисперсной системы закачивают водную дисперсию торфа, имеющего волокнистую объемную структуру, и щелочную среду pH 9,12, в качестве второй дисперсной системы закачивают мелкодисперсную водную суспензию бентонитовой глины. An aqueous dispersion of peat having a fibrous volumetric structure and an alkaline medium of pH 9.12 are pumped as the first dispersed system, and a finely dispersed aqueous suspension of bentonite clay is pumped as the second dispersed system.

Для создания щелочной среды в суспензии торфа pH 9-12 в состав добавляется любое соединение, имеющее щелочную реакцию (кальцинированная сода, каустическая сода, и т.д.)
Сущность изобретения заключается в следующем.To create an alkaline environment in a peat suspension of pH 9-12, any compound that has an alkaline reaction (soda ash, caustic soda, etc.) is added to the composition
The invention consists in the following.

В пласт, имеющий трещиноватую структуру и высокую приемистость, закачивают суспензию торфа. Торф, обладая волокнистой пластинчатой структурой и способностью набухать, задерживается в трещинах, заполняя их объем. При дальнейшем набухании торфа в пласте герметизация трещин увеличивается, увеличивая фильтрационное сопротивление пласта, но, обладая пористой структурой, торф способен фильтровать через себя нагнетаемую воду. В щелочной среде, при пластовой температуре, торф частично разлагается с выделением смеси газов CO и CH₄. Образующийся газ не растворим в воде и при смешении с пластовым флюидом образует водогазовую смесь в виде мелких пузырьков газа в жидкости. Такая оторочка увеличивает коэффициент охвата воздействием и коэффициент вытеснения нефти.A peat suspension is pumped into a formation having a fractured structure and high injectivity. Peat, having a fibrous lamellar structure and the ability to swell, lingers in cracks, filling their volume. With further swelling of peat in the formation, the sealing of cracks increases, increasing the filtration resistance of the formation, but having a porous structure, peat is able to filter the injected water through itself. In an alkaline environment, at reservoir temperature, peat partially decomposes with the release of a mixture of CO and CH ₄ gases. The resulting gas is insoluble in water and, when mixed with the formation fluid, forms a water-gas mixture in the form of small gas bubbles in a liquid. Such a rim increases the exposure coefficient and oil displacement rate.

Для укрепления изолирующего экрана в пласт закачивают водную суспензию бентонитовой глины, которая тоже имеет щелочную среду. Суспензия бентонитовой глины, приготовленная на пресной воде, имеет pH 9-10, но, если для приготовления глиняной суспензии используют пластовую воду, щелочность ее падает в результате снижения ионообменных процессов до pH 7,5. To strengthen the insulating screen, an aqueous suspension of bentonite clay, which also has an alkaline environment, is pumped into the formation. A suspension of bentonite clay prepared in fresh water has a pH of 9-10, but if formation water is used to prepare the clay suspension, its alkalinity decreases as a result of a decrease in ion exchange processes to pH 7.5.

Дополнительный эффект, способствующий вытеснению нефти из пласта, при реализации предлагаемого способа, достигается тем, что мелкодисперсные частицы бентонитовой суспензии частично фильтруются через пористую структуру, частично адсорбируются на волокнистой поверхности торфа, увеличивая эффект изоляции. An additional effect, contributing to the displacement of oil from the reservoir, when implementing the proposed method, is achieved by the fact that the fine particles of the bentonite suspension are partially filtered through a porous structure, partially adsorbed on the fibrous surface of peat, increasing the effect of isolation.

Для получения суспензии, имеющей однородный дисперсионный состав, используют фрезерованный торф. В состав органической массы торфа входят - гуматовые кислоты 30 40% битумы 8 15% минеральные примеси 50%
Элементарный состав органической массы состоит из 50 60% углерода, 6% водорода, 32 40% кислорода, 1,5 3% азота. В щелочной среде без доступа воздуха и при температуре 50 80^oC торф частично разлагается с выделением смеси газов CO и CH₄.To obtain a suspension having a uniform dispersion composition, milled peat is used. The composition of the organic mass of peat includes - humate acids 30 40% bitumen 8 15% mineral impurities 50%
The elemental composition of the organic mass consists of 50–60% carbon, 6% hydrogen, 32–40% oxygen, 1.5–3% nitrogen. In an alkaline environment without air and at a temperature of 50 to 80 ^o C, peat is partially decomposed with the release of a mixture of gases CO and CH ₄ .

В лабораторных условиях был проведен эксперимент по определению объема выделяющегося газа из суспензии торфа. In laboratory conditions, an experiment was conducted to determine the volume of gas released from a suspension of peat.

Экспериментом установлено, что из 100 см³ суспензии торфа, с концентрацией 5% и pH 9,5 выделяется 200 см³ газа. Концентрация торфа в суспензии варьируется в зависимости от приемистости пласта в пределах 0,3 - 2,0% (табл. 1). Следовательно, при использовании суспензий, с рекомендуемой концентрацией торфа, из 1 м³ суспензии выделяется 120 800 л смеси газов CO и CH₄.The experiment established that 200 cm ^{3 of} gas is released from 100 cm ^{3 of a} suspension of peat, with a concentration of 5% and a pH of 9.5. The concentration of peat in suspension varies depending on the injectivity of the formation in the range of 0.3 - 2.0% (table. 1). Therefore, when using suspensions with the recommended concentration of peat, 120 800 l of a mixture of CO and CH ₄ gases are released from 1 m ^{3 of the} suspension.

Суспензия торфа имеет вязкость от 0,5 1 Па•с. Суспензия бентонитовой глины от 1 3 Па•с, в зависимости от концентрации. При таких низких показателях вязкости суспензии легко закачиваются в пласт. The peat suspension has a viscosity of 0.5 to 1 Pa • s. Suspension of bentonite clay from 1 3 Pa • s, depending on the concentration. At such low viscosity values, suspensions are easily pumped into the formation.

Осуществление технологического процесса по предлагаемому способу отличается простотой. Приготовление суспензии происходит в процессе закачки в пласт. Материалы не дефицитны, не дороги, абсолютно безвредны и экологически чисты. The implementation of the process according to the proposed method is simple. The suspension is prepared during the injection into the reservoir. Materials are not scarce, not expensive, absolutely harmless and environmentally friendly.

Для осуществления технологического процесса используют стандартное оборудование: цементировочный агрегат (ЦА) и эжектор. To implement the process use standard equipment: cementing unit (CA) and an ejector.

Производится гидравлическая обвязка оборудования, устья обрабатываемой скважины и нагнетательной скважины, используемой как источник воды. Hydraulic piping of equipment, the mouth of the treated well and the injection well used as a source of water is carried out.

Приготовление и закачка торфо-бентонитовой системы производится по следующей схеме. Из нагнетательной скважины, используемой как источник воды, под напором, через эжектор в мерную емкость цементировочного агрегата подается вода. В эжекторе при определенной скорости движения воды создается разряжение, обеспечивающее забор сухого фрезерованного торфа, смешанного с небольшим количеством кальцинированной соды 2 5 кг на 1 м³ суспензии. В эжекторе происходит диспергирование торфа в воде и при движении через систему нагнетания насос ЦА-НКТ, торф равномерно распределяется в дисперсионной среде (вода), обеспечивая, тем самым, проникновение всей дисперсной системы в пласт и распределение ее по пласту.Preparation and injection of peat-bentonite system is carried out according to the following scheme. From the injection well, used as a source of water, under pressure, water is supplied through the ejector to the measured capacity of the cementing unit. In the ejector, at a certain speed of water movement, a vacuum is created that provides the intake of dry milled peat mixed with a small amount of soda ash 2,5 kg per 1 m ^{3 of} suspension. In the ejector, peat is dispersed in water and when moving through the pumping system, the CA-NKT pump, peat is evenly distributed in a dispersion medium (water), thereby ensuring the penetration of the entire dispersed system into the formation and its distribution over the formation.

Содержание торфа в суспензии регулируется скоростью подачи воды в мерную емкость ЦА. The peat content in the slurry is controlled by the rate of water supply to the measured capacity of the CA

После закачки расчетного объема водной суспензии торфа закачивается вода в объеме 10 15 м³ в качестве продавочной жидкости. Затем в скважину закачивается суспензия бентонитовой глины.After pumping the estimated volume of the aqueous suspension of peat, water is pumped in a volume of 10 15 m ³ as a squeezing liquid. Then a suspension of bentonite clay is pumped into the well.

Приготовление и закачка глинистой суспензии осуществляется аналогично приготовлению и закачке суспензии торфа, через эжектор. The preparation and injection of clay suspension is carried out similarly to the preparation and injection of peat suspension through an ejector.

После закачки глинистой суспензии производится ее продавка в пласт водой в объеме 10 15 м³.After the clay slurry is pumped, it is forced into the reservoir with water in a volume of 10 15 m ³ .

Концентрация торфа и глинопорошка в суспензии варьируется в зависимости от приемистости пласта в интервалах, указанных в табл. 1. The concentration of peat and clay powder in the suspension varies depending on the injectivity of the formation in the intervals indicated in the table. one.

Закачка водной суспензии торфа и глинопорошка составляет один цикл обработки пласта. Объем закачки дисперсной системы на один цикл составляет 100 м³. Для осуществления всего технологического процесса достаточно 6 циклов обработки пласта. Общий объем закачанной торфобентонитовой системы составляет 600 м³.The injection of an aqueous suspension of peat and clay powder is one cycle of treatment of the reservoir. The volume of injection of the dispersed system per cycle is 100 m ³ . For the implementation of the entire technological process, 6 formation treatment cycles are sufficient. The total volume of the injected peat bentonite system is 600 m ³ .

По предлагаемому способу, с целью повышения нефтеотдачи пласта и снижения обводненности добываемой нефти, были проведены работы на Самотлорском месторождении в нагнетательных скважинах NN 29678, 15743, 25238. According to the proposed method, in order to increase oil recovery and reduce water cut in produced oil, work was carried out at the Samotlor field in injection wells NN 29678, 15743, 25238.

В каждую скважину было закачано по 600 м³ торфобитумной суспензии (ТБС), на приготовление которых израсходовано по 7,2 тонн торфа и 27 тонн глины.600 m ³ peat slurry (TBS) was pumped into each well, for the preparation of which 7.2 tons of peat and 27 tons of clay were consumed.

Через 30 60 сут нагнетания воды после закачки ТБС в реагирующих скважинах в добываемой пластовой жидкости отмечено снижение коэффициента обводненности и повышение прироста дебита нефти, что подтверждается показателями согласно табл. 2. After 30 to 60 days of water injection after injection of TBS in reacting wells in the produced formation fluid, a decrease in the water cut coefficient and an increase in the oil production rate were noted, which is confirmed by the indicators according to Table. 2.

Из табл. 2 видно, что обводненность добывающей жидкости в реагирующих скважинах снижается на 3 14% дебит нефти увеличивается с 1,1 до 9,8 м³/сут.From the table. 2 shows that the water cut of the producing fluid in the reacting wells is reduced by 3 to 14%; the oil production rate increases from 1.1 to 9.8 m ³ / day.

Предлагаемый способ позволяет повысить нефтеотдачу пласта и снизить обводненность добываемой жидкости. The proposed method allows to increase oil recovery and reduce the water content of the produced fluid.

Способ отличается простотой технологии, доступностью и дешевизной материалов и экологически безопасен. The method is characterized by the simplicity of the technology, the availability and low cost of materials and is environmentally friendly.

Claims

1. A method of regulating the development of oil fields, including the injection into the formation of an aqueous dispersion of bentonite clay, characterized in that before the injection of an aqueous dispersion of bentonite clay, an aqueous suspension of milled peat with an alkaline medium pH 9 12 is pumped into the formation and thereby create an additional rim of gas generated during decomposition of peat in an alkaline environment.

2. The method according to claim 1, characterized in that, for example, calcined or caustic soda is used as the alkaline medium of an aqueous suspension of milled peat.