RU2107811C1

RU2107811C1 - Compound for regulating development of oil deposits

Info

Publication number: RU2107811C1
Application number: RU96120806A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Краснопевцева; Л.С. Бриллиант; В.С. Антипов
Original assignee: Краснопевцева Наталия Валентиновна; Открытое акционерное общество "Нефтяная компания Мегионнефтеотдача"
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1996-10-22
Publication date: 1998-03-27

Abstract

FIELD: oil production industry. SUBSTANCE: compound for regulating development of oil deposits has following components, mass%: exopolysaccaride containing 1-30 mass% of uronic acids and producible Azotobacter Vinelandii (Zipman) in the form of cultural liquid 0.001-1.0, and in function of combination of polyvalent metal - chrome-potassium alum 0.002-0.04, water - the balance. EFFECT: higher efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к скважинной разработке нефтяных месторождений. The invention relates to the oil industry, namely to the downhole development of oil fields.

Известна гелеобразующая композиция для обработки нефтяных скважин, содержащая простой эфир целлюлозы, неорганическую соль трехвалентного хрома, в частности хромокалиевые квасцы, щелочь и воду [1]. В качестве простого эфира используется оксилэтилцеллюлоза, глицидированная оксиэтилцеллюлоза или смесь карбоксиметилцеллюлозы с оксиэтилцеллюлозой и дополнительно натриевая или калиевая соль соляной или азотной кислот и натриевая или калиевая соль ортофосфорной кислоты. Known gel-forming composition for treating oil wells containing cellulose ether, an inorganic salt of trivalent chromium, in particular potassium alum, alkali and water [1]. The ether used is hydroxyethyl cellulose, glycidated hydroxyethyl cellulose, or a mixture of carboxymethyl cellulose with hydroxyethyl cellulose, and additionally the sodium or potassium salt of hydrochloric or nitric acid and the sodium or potassium salt of orthophosphoric acid.

Основным недостатком известной композиции является ее сложность, трудоемкость получения и дороговизна. Кроме того, мгновенное после смешения компонентов гелеобразование исключает закачку указанной композиции в низкопроницаемые глубокозалегающие коллектора. The main disadvantage of the known composition is its complexity, the complexity of obtaining and high cost. In addition, instant gelation after mixing of the components precludes the injection of the specified composition into low-permeability deep-seated reservoirs.

Для изоляции притока пластовых вод в скважину используются биополимеры, например растворы гетерополисахарида,продуцируемого Xanthomonas campestris [2], Acinetobacter sp. [3]. To isolate the influx of formation water into the well, biopolymers are used, for example, solutions of the heteropolysaccharide produced by Xanthomonas campestris [2], Acinetobacter sp. [3].

Известны гетерополисахариды, в том числе ксантан, не обеспечивают требуемого изменения фильтрационного сопротивления при всем многообразии геологофизических условий. Known heteropolysaccharides, including xanthan, do not provide the required change in filtration resistance with all the variety of geological and physical conditions.

Близким техническим решением к предлагаемому изобретению является состав для изоляции водопритока в скважину, содержащий водный раствор полиакриламида и в качестве сшивающего агента хромокалиевые квасцы [4]. A close technical solution to the proposed invention is a composition for isolating water inflow into a well containing an aqueous solution of polyacrylamide and potassium chromium alum as a crosslinking agent [4].

Однако этот состав недостаточно эффективен при низкой концентрации полимера и вследствие активной адсорбции катиона хрома на пороге при высокой концентрации полимера, приводящей к снижению прочности сшитого полимера. However, this composition is not effective enough at a low polymer concentration and due to the active adsorption of the chromium cation on the threshold at a high polymer concentration, which leads to a decrease in the strength of the crosslinked polymer.

Повышение концентраций входящих в указанный состав компонентов недопустимо по соображениям экологической безопасности. An increase in the concentrations of the constituent components is unacceptable for environmental safety reasons.

Наиболее близким из аналогов является состав для регулирования разработки нефтяных месторождений, содержащий полисахарид и соединение поливалентного металла [5]. The closest of the analogues is a composition for regulating the development of oil fields containing a polysaccharide and a compound of a polyvalent metal [5].

Цель изобретения - улучшение реологических свойств состава при одновременной его доступности, экологичности и применимости на нефтепромыслах. The purpose of the invention is the improvement of the rheological properties of the composition while its availability, environmental friendliness and applicability in the oil fields.

Указанная цель достигается тем, что в состав для регулирования разработки нефтяных месторождений, включающем полисахарид, соединение поливалентного металла и воду, в качестве полисахарида используется экзополисахарид, содержащий уроновые кислоты в количестве 1-30% и продуцируемый Azotobac- ter vinelandii (Lipman) ФЧ-1, ВКПМ В-5933 в виде культуральной жидкости, а в качестве соединения поливалентного металла хромкалиевые квасцы при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный экзополисахарид 0,001-1,0; хромокалиевые квасцы 0,002-0,04; вода остальное. This goal is achieved by the fact that in the composition for regulating the development of oil fields, including a polysaccharide, a compound of a polyvalent metal and water, an exopolysaccharide containing uronic acids in an amount of 1-30% and produced by Azotobacter vinelandii (Lipman) FC-1 is used as a polysaccharide VKPM B-5933 in the form of a culture fluid, and as a compound of a polyvalent metal, potassium chromium alum in the following ratio of components, wt.%: The specified exopolysaccharide 0.001-1.0; chromium potassium alum 0.002-0.04; water the rest.

Использование хромокалиевых квасцов в предложенном составе в сочетании с уроновыми кислотами позволяет получить очень прочную объемную структуру, причем варьирование концентраций компонентов, входящих в предлагаемый состав, позволяет регулировать время образования прочной объемной структуры в широком диапазоне изменений геолого-физических условий пласта, обеспечивая возможность закачки предлагаемого состава и в низкопроницаемые коллектора с большой глубиной залегания. The use of chromium-potassium alum in the proposed composition in combination with uronic acids makes it possible to obtain a very strong volumetric structure, and varying the concentrations of the components included in the proposed structure makes it possible to control the formation time of the solid volumetric structure in a wide range of changes in the geological and physical conditions of the formation, making it possible to inject the proposed composition and in low permeability reservoirs with great depth.

Штамм Azotobacter vinelandii Lipman ФЧ-1 ВКПМ В-5933 является продуцентом экзополисахарида, производящим его в количестве не менее 15 г/л, и обладает высокими гелеобразующими свойствами, которые к сожалению не удается сохранить при повышенных температурах и больших напряжениях сдвига. The strain Azotobacter vinelandii Lipman FC-1 VKPM B-5933 is a producer of exopolysaccharide, producing it in an amount of at least 15 g / l, and has high gelling properties, which unfortunately cannot be maintained at elevated temperatures and high shear stresses.

Устранить этот недостаток позволило использование хромокалиевых квасцов, за счет которых произошла сшивка полимерных молекул и молекул уроновых кислот с молекулами квасцов с образованием в растворе очень прочной и разветвленной сетки. This drawback was eliminated by the use of chromium-potassium alum, due to which the polymer molecules and uronic acid molecules were crosslinked with alum molecules to form a very strong and branched network in the solution.

Пример. Предварительно осуществляют известным способом (Adv. Biotechnol, Proc. Int. Ferment Symp. 1981, 3, p.433-439) биосинтез экзополисахарида таким образом, чтобы содержание уроновых кислот находилось в интервале 1-30%. Требуемое количество уроновых кислот получали за счет изменения соотношений компонентов питательной среды. Содержание уроновых кислот определяли методом жидкостной хромотографии. Бактерия Azotobacter vinelandii (Lipman) при росте на богатой органической среде (жидком сусле) в условиях аэрации при 28-30^oС в течение 48 ч продуцирует 25 г экзополисахарида, превращая культуральную жидкость в гель.Example. Previously carried out in a known manner (Adv. Biotechnol, Proc. Int. Ferment Symp. 1981, 3, p. 433-439) biosynthesis of exopolysaccharide so that the content of uronic acids is in the range of 1-30%. The required amount of uronic acids was obtained by changing the ratios of the components of the nutrient medium. The content of uronic acids was determined by liquid chromatography. The bacterium Azotobacter vinelandii (Lipman), when grown on a rich organic medium (liquid wort) under aeration conditions at 28-30 ^° C for 48 hours, produces 25 g of exopolysaccharide, converting the culture fluid into a gel.

Культивирование штамма осуществляли на жидкой минеральной среде следующего состава, мас. %: К₂НРО₄ 0,5-2; MgSO₄•7H₂O 0,5-2; FeO•7H₂O 0,0003-0,0006; Na₂MoO₄•2H₂O 0,0003-0,0006; вода остальное.The cultivation of the strain was carried out on a liquid mineral medium of the following composition, wt. %: K ₂ NRA ₄ 0.5-2; MgSO ₄ • 7H ₂ O 0.5-2; FeO • 7H ₂ O 0.0003-0.0006; Na ₂ MoO ₄ • 2H ₂ O 0.0003-0.0006; water the rest.

В качестве источника углеродного питания использовали глюкозу в концентрации 1,5%. As a source of carbon nutrition used glucose at a concentration of 1.5%.

Приготовление состава в лабораторных условиях осуществляли следующим образом. В стеклянный стакан с мешалкой наливали культуральную жидкость экзополисахарида, содержащего требуемое количество уроновых кислот и воду. После тщательного перемешивания в стакан добавляли определенное количество хромокалиевых квасцов. Снова перемешивали до получения однородной массы. Приготовленный таким образом состав разделяли на две части: первую термостатировали при 20^oС, а вторую при 60^oС. После окончания гелеобразования определяли предельное напряжение сдвига на приборе Rheogel - 90М.The preparation of the composition in the laboratory was carried out as follows. An exopolysaccharide culture liquid containing the required amount of uronic acids and water was poured into a glass beaker with a stirrer. After thorough mixing, a certain amount of potassium alum was added to the beaker. Again mixed until a homogeneous mass. The composition thus prepared was divided into two parts: the first was thermostated at 20 ^° C, and the second at 60 ^° C. After gelation was completed, the ultimate shear stress on the Rheogel instrument was determined to be 90M.

Примеры предлагаемых составов и результаты испытаний приведены в таблице. Examples of proposed compositions and test results are shown in the table.

В промысловых условиях наиболее наглядным доказательством успешности работы изоляционного состава может явиться либо изменение обводненности добываемой продукции при обработке добывающей скважины, либо изменение профиля приемистости при обработке нагнетательной скважины при закачке составов с последующим снижением обводненности жидкости в добывающих скважинах. In field conditions, the most obvious evidence of the success of the insulation composition can be either a change in the water content of the produced products during the treatment of the production well, or a change in the injectivity profile during the treatment of the injection well when the compositions are injected, followed by a decrease in the water content of the liquid in the production wells.

Приготовление раствора предлагаемого состава на промысле осуществляли в емкостях цементировочного агрегата (ЦА), подсоединенного к нагнетательной скважине и снабженного насосами для перемешивания. После получения однородной массы насосом ЦА доводят полученный раствор через колонну насосно-компрессорных труб до забоя скважины и продавливают его в пласт. В качестве продавочной жидкости использовали пресную воду. The preparation of the solution of the proposed composition in the field was carried out in the tanks of a cementing unit (CA), connected to an injection well and equipped with pumps for mixing. After obtaining a homogeneous mass, the CA pump is used to bring the resulting solution through the tubing string to the bottom of the well and push it into the formation. Fresh water was used as a squeezing liquid.

Проведенные опытные закачки на Ромашкинском месторождении (Татарстан) и на ряде месторождений Западной Сибири, показали, что применение предложенных составов обеспечивает при обработке добывающих скважин - дополнительную добычу нефти в количестве 200 т/на 1 т закаченного состава, при обработке нагнетательных скважин - перераспределение в профиле приемистости и снижении обводненности в добывающих скважинах на 10-50%. Pilot injections carried out at the Romashkinskoye field (Tatarstan) and at a number of fields in Western Siberia showed that the use of the proposed compositions provides for the treatment of producing wells - additional oil production in the amount of 200 t / 1 t of pumped composition, for the treatment of injection wells - redistribution in the profile injectivity and reduction of water cut in producing wells by 10-50%.

При проведении сравнительных испытаний при использовании раствора экзополисахарида, синтезируемого Acinetobacter sp. с добавлением хромокалиевых квасцов, не удалось добиться поставленной цели. When conducting comparative tests using an exopolysaccharide solution synthesized by Acinetobacter sp. with the addition of potassium alum, it was not possible to achieve the goal.

При использовании составов с содержанием квасцов и уроновых кислот ниже заявляемого количества не позволяет получить гелеобразную систему с необходимыми реологическими свойствами, а при использовании их выше заявляемых количеств нецелесообразно, так как практически не наблюдается изменения свойств состава. When using compositions containing alum and uronic acids below the claimed amount, it is not possible to obtain a gel-like system with the necessary rheological properties, and when using them above the claimed amounts it is impractical, since there is practically no change in the composition properties.

Claims

Composition for regulating the development of oil fields, including a polysaccharide, a polyvalent metal compound and water, characterized in that an exopolysaccharide containing 1 to 30 wt.% Uronic acids and produced by Azotobacter Uinelandii (Zipman) FC-1, VKPM B-5933 is used as a polysaccharide in the form of a culture fluid, and as a compound of a polyvalent metal, potassium chromium alum in the following ratio of components, wt.%:
Exopolysaccharide - 0.001 - 1.0
Chromium Alum - 0.002 - 0.04
Water - Else