RU2138629C1

RU2138629C1 - Oil production method

Info

Publication number: RU2138629C1
Application number: RU98115617/03A
Authority: RU
Inventors: Ш.Ф. Тахаутдинов; туллин Н.С. Гати; Н.С. Гатиятуллин; И.А. Бареев; С.Н. Головко; Т.А. Захарченко; М.И. Залалиев; С.Е. Войтович
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Девон"
Priority date: 1998-08-12
Filing date: 1998-08-12
Publication date: 1999-09-27

Abstract

FIELD: oil production industry. SUBSTANCE: method relates to oil recovery from non-uniform bed with carrying out isolating operations for levelling of injectivity profile of injection wells and for limiting water inflow to producing wells. Method implies injection into bed of polyacrylamide solution and cross-linking system, with undertaking of technological curing period. Used in function of cross-linking system is zeolite-containing rock matter which is preliminarily treated by sulfuric or muriatic acid. Injection of polyacrylamide solution and zeolite-containing rock matter preliminarily treated by sulfuric or muriatic acid is performed simultaneously or separately. Application of aforesaid method is ecologically safe with respect to environmental medium. It allows for more efficient treatment of watered beds due to redistribution of filtration flows and involving zones of high oil saturation into development. It also reliably isolates water inflow to producing wells. EFFECT: higher efficiency. 1 cl, 1 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам добычи нефти из неоднородного пласта с проведением изоляционных работ для выравнивания профиля приемистости нагнетательных и уменьшения водопритока к добывающим скважинам. The invention relates to the oil industry, in particular to methods of oil production from a heterogeneous reservoir with the conduct of insulation work to align the profile of the injectivity of the injection and reduce water inflow to the producing wells.

Известен способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий последовательную закачку в пласт соли многовалентного металла, водорастворимого полимера и суспензии дисперсных минеральных частиц (см. патент РФ 2039225, МКИ E 21 В 43/22, публ. 1995 г.). A known method of developing a heterogeneous oil reservoir, comprising sequentially injecting multivalent metal salt, a water-soluble polymer and a suspension of dispersed mineral particles into the reservoir (see RF patent 2039225, MKI E 21 B 43/22, publ. 1995).

Данный способ недостаточно эффективен вследствие малой эффективности сшивки полимера из-за потерь соли многовалентного металла на породе пласта, также нарушается экология за счет применения отходов производств. This method is not effective enough due to the low efficiency of polymer crosslinking due to the loss of multivalent metal salt on the formation rock, and the ecology due to the use of industrial waste is also violated.

Известен способ разработки нефтяных месторождений, включающий закачку в пласт через нагнетательную скважину водного закупоривающего раствора, содержащего нефелин и соляную кислоту, проталкивание его в пласт водой, остановку скважины на период гелеобразования и отбор нефти через добывающую скважину (см. патент РФ N 2089723, МКИ E 21 В 43/22, публ. 1997 г.). A known method of developing oil fields, including injecting into the formation through an injection well an aqueous plugging solution containing nepheline and hydrochloric acid, pushing it into the formation with water, stopping the well for the gelation period and taking oil through the producing well (see RF patent N 2089723, MKI E 21 B 43/22, publ. 1997).

Известный способ обладает следующими недостатками: необходимы большие концентрации рабочих растворов для получения устойчивой к размыву гелевой системы и строгие критерии внедрения технологии, что усложняет его использование. The known method has the following disadvantages: large concentrations of working solutions are necessary to obtain a gel system that is resistant to erosion and strict criteria for the introduction of technology, which complicates its use.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ добычи нефти путем последовательной закачки в пласт раствора полиакриламида, оторочки пресной воды и раствора соли алюминия (см. патент РФ N 2086757, МКИ E 21 В 43/22, публ. 1997 г.). The closest in technical essence and the achieved effect is a method of oil production by sequentially injecting a solution of polyacrylamide, a rim of fresh water and a solution of aluminum salt into the formation (see RF patent N 2086757, MKI E 21 B 43/22, publ. 1997).

Известный способ недостаточно эффективен вследствие того, что сложно в промысловых условиях контролировать точный объем оторочки воды между оторочками полиакриламида и соли алюминия и его дороговизна из-за использования больших концентраций соли алюминия. The known method is not effective enough due to the fact that it is difficult to control the exact volume of the water rim between the rims of polyacrylamide and aluminum salt and its high cost due to the use of large concentrations of aluminum salt under commercial conditions.

В основу настоящего изобретения положена задача создать экологически безвредный для окружающей среды, эффективный способ добычи нефти, позволяющий более эффективно воздействовать на обводненные пласты за счет перераспределения фильтрационных потоков и вовлечения в разработку зон с высокой нефтенасыщенностью, а также надежно изолировать водоприток к добывающим скважинам. The present invention is based on the task of creating an environmentally friendly, efficient method of oil production, which allows more effective impact on flooded reservoirs by redistributing filtration flows and involving high oil saturation zones in the development, as well as reliably isolating water inflow to production wells.

Поставленная задача решается тем, что в способе добычи нефти, включающем закачку в пласт раствора полиакриламида и сшивающей системы, проведение технологической выдержки, в качестве сшивающей системы берут цеолитсодержащую породу, предварительно обработанную серной или соляной кислотами. The problem is solved in that in a method of oil production, which includes injecting a solution of polyacrylamide and a crosslinking system into the formation, holding a technological exposure, a zeolite-containing rock pretreated with sulfuric or hydrochloric acids is taken as a crosslinking system.

В преимущественном варианте осуществления способа закачку раствора полиакриламида и цеолитсодержащей породы, предварительно обработанной соляной или серной кислотами, осуществляют вместе или раздельно. Полиакриламиды используют следующих марок: высокомолекулярные полиакриламиды типа Accotrol; низкомолекулярные полиакриламиды типа Alcoflood. In an advantageous embodiment of the method, the injection of a solution of polyacrylamide and zeolite-containing rock pre-treated with hydrochloric or sulfuric acids is carried out together or separately. Polyacrylamides are used in the following grades: high molecular weight polyacrylamides of the Accotrol type; low molecular weight polyacrylamides such as Alcoflood.

Соляную кислоту используют по ГОСТ 3118-77; серную - по ГОСТ 2184-77. Hydrochloric acid is used according to GOST 3118-77; sulfuric - in accordance with GOST 2184-77.

Цеолитсодержащая порода представляет собой осадочную породу с содержанием от 4 до 95% микропористых цеолитов, а также из сопутствующих минералов, таких как полевой шпат, кварц, слюда, глина. Цеолит представляет собой алюмосиликаты, главным образом Ca или Na (см. Временные методические рекомендации по проведению геологоразведочных работ и оценке качества цеолитсодержащих пород. Казань. ВНИИГЕОЛНЕРУД. 1990 г.). Наличие в составе цеолитов ионов алюминия дает возможность использовать их в качестве сшивателей без дополнительного ввода в пласт сшивающих агентов. Для выделения ионов алюминия из цеолитсодержащей породы ее предварительно обрабатывают слабыми растворами соляной или серной кислот. Происходит реакция с выделением в раствор солей AlCl₃ Al₂(SO₄)₃. Кроме того, реакционные процессы приводят к увеличению адсорбционной емкости исходных цеолитов.Zeolite-containing rock is a sedimentary rock with a content of 4 to 95% microporous zeolites, as well as from related minerals, such as feldspar, quartz, mica, clay. Zeolite is an aluminosilicate, mainly Ca or Na (see Temporary guidelines for exploration and quality assessment of zeolite-containing rocks. Kazan. VNIIGEOLNERUD. 1990). The presence of aluminum ions in the composition of zeolites makes it possible to use them as crosslinkers without additional addition of crosslinking agents to the formation. To separate aluminum ions from a zeolite-containing rock, it is pre-treated with weak solutions of hydrochloric or sulfuric acids. A reaction occurs with the release of salts of AlCl ₃ Al ₂ (SO ₄ ) ₃ into the solution. In addition, reaction processes lead to an increase in the adsorption capacity of the starting zeolites.

После закачки в обводненный неоднородный пласт через нагнетательную скважину водного раствора полиакриламида и обработанной цеолитсодержащей породы происходит двойной эффект - сшивка полиакриламидных цепей солями алюминия и адсорбция их на цеолитсодержащей породе с образованием гелеобразной сшитой системы преимущественно в высокопроницаемой зоне пласта, что приводит к изменению фильтрационных потоков и вовлечению в разработку ранее не охваченных воздействием зон. After an aqueous solution of polyacrylamide and treated zeolite-containing rock is injected into the flooded heterogeneous formation through the injection well, a double effect occurs - crosslinking of the polyacrylamide chains with aluminum salts and their adsorption on the zeolite-containing rock with the formation of a gel-like crosslinked system mainly in the highly permeable formation zone, which leads to a change in the filter flow, which leads to a change in the filter into the development of previously unaffected areas.

При закачке через добывающую скважину раствора полиакриламида и обработанной цеолитсодержащей породы происходит образование гелеобразной сшитой системы в промытых каналах пласта, что приводит к изоляции водопритока к скважине и снижению обводненности добываемой продукции. When a solution of polyacrylamide and treated zeolite-containing rock is injected through a production well, a gel-like crosslinked system is formed in the washed channels of the formation, which leads to isolation of water inflow to the well and a decrease in the water content of the produced products.

Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет получить новый технический результат, который выражается в повышении эффективности способа добычи нефти путем использования экологически безвредного для окружающей среды метода. A new set of claimed essential features allows to obtain a new technical result, which is expressed in increasing the efficiency of the method of oil production by using the environmentally friendly method.

Анализ известных решений, отобранных в процессе поиска, показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков и наличием вышеуказанных свойств и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного объекта критериям "новизна" и "изобретательский уровень". An analysis of the known solutions selected in the search process showed that in science and technology there is no object that has the claimed combination of features and the presence of the above properties and advantages, which allows us to conclude that the claimed object meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Способ в промышленных условиях осуществляется следующим образом. В обводненный пласт через нагнетательную или добывающую скважины закачивают с помощью насосного агрегата водный раствор полиакриламида 0,2-0,3% концентрации и предварительно приготовленную суспензию цеолитсодержащей породы, обработанной кислотами. Для приготовления суспензии цеолитсодержащую породу заливают раствором соляной или серной кислоты и оставляют на 4-10 часов для реагирования. Концентрацию кислот подбирают таким образом, чтобы она полностью прореагировала с породой и после прохождения реакции среда стала нейтральной. Пределы изменения концентрации кислоты от 1,0 до 10,0%. Соотношение между водным раствором полиакриламида и суспензией цеолитсодержащей породы составляет 1:1 соответственно, их рабочие концентрации зависят от удельной приемистости скважин и толщины пласта. The method in an industrial environment is as follows. An aqueous solution of 0.2-0.3% concentration of polyacrylamide and a pre-prepared suspension of zeolite-containing rock treated with acids are pumped into the flooded formation through injection or production wells using a pumping unit. To prepare a suspension, the zeolite-containing rock is poured with a solution of hydrochloric or sulfuric acid and left for 4-10 hours to react. The concentration of acids is selected so that it completely reacts with the rock and after the reaction, the medium becomes neutral. The range of changes in acid concentration is from 1.0 to 10.0%. The ratio between the aqueous solution of polyacrylamide and the suspension of zeolite-containing rock is 1: 1, respectively, their working concentrations depend on the specific injectivity of the wells and the thickness of the formation.

Закачку водного раствора полиакриламида и суспензии цеолитсодержащей породы проводят одновременно или циклически чередующимися оторочками. Объем количеств закачанных реагентов составляет 0,2-0,3 ПО. Объемы оторочек реагентов вычисляют путем деления общего объема на число циклов. Проводят 3-5 циклов обработки. The injection of an aqueous solution of polyacrylamide and a suspension of zeolite-containing rocks is carried out simultaneously or cyclically alternating rims. The volume of quantities of injected reagents is 0.2-0.3 PO. Reagent rim volumes are calculated by dividing the total volume by the number of cycles. Spend 3-5 processing cycles.

Подбор концентраций и объемов закачиваемых реагентов позволяет использовать их как для выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин, так и для изоляции водопритока в добывающих скважинах. The selection of concentrations and volumes of injected reagents allows using them both for leveling the injectivity profile of injection wells, and for isolating water inflow in production wells.

Оценку эффективности заявляемого способа и способа-прототипа проводят в лабораторных условиях по коэффициенту прироста нефтеотдачи. Evaluation of the effectiveness of the proposed method and the prototype method is carried out in laboratory conditions by the coefficient of oil recovery growth.

Исследования проводят на модели пласта, состоящей из двух стеклянных трубок с общим входом. Кварцевый песок, которым набивают модель, подбирают так, чтобы смоделировать пласты с большей неоднородностью по проницаемости. Затем модель насыщают слабоминерализованной водой и определяют проницаемость по воде. После этого модель насыщают нефтью. Определяют коэффициент нефтеотдачи при вытеснении нефти водой. Вытеснение нефти из пласта проводят практически до полной обводненности продукции из высокопроницаемого пропластка модели. Research is carried out on a reservoir model consisting of two glass tubes with a common entrance. The quartz sand with which the model is filled is selected so as to simulate formations with greater heterogeneity in permeability. Then the model is saturated with low-mineralized water and water permeability is determined. After that, the model is saturated with oil. Determine the coefficient of oil recovery during the displacement of oil by water. Oil displacement from the reservoir is carried out almost to the complete water cut of the product from the highly permeable interlayer model.

Пример 1 (заявляемый способ). В модель пласта одновременно закачивают 0,2% водный раствор полиакриламида марки Accotrol и 2,0% суспензию цеолитсодержащей породы, предварительно обработанной 1,0% соляной кислотой, в виде 3 одинаковых циклов в количестве 0,28 V_пор. Проводят выдержку в течение 10 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи составляет 23,6% (см. табл., пример 1).Example 1 (the inventive method). At the same time, a 0.2% aqueous solution of Accotrol brand polyacrylamide and a 2.0% suspension of zeolite-containing rock pretreated with 1.0% hydrochloric acid are simultaneously injected into the reservoir model in the form of 3 identical cycles in an amount of 0.28 V _pores . Excerpt for 10 days. The oil recovery growth rate is 23.6% (see table, example 1).

Пример 2. В модель пласта чередующимися оторочками закачивают 0,2% водный раствор полиакриламида марки Accotrol и 10,0% суспензию цеолитсодержащей породы, предварительно обработанной 5,0% соляной кислотой, в виде 3 одинаковых циклов в количестве 0,28 V_пор. Проводят выдержку в течение 10 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи составляет 36,9% (см. табл., пример 2).Example 2. A 0.2% aqueous solution of Accotrol brand polyacrylamide and a 10.0% suspension of zeolite-containing rock pre-treated with 5.0% hydrochloric acid in the form of 3 identical cycles in an amount of 0.28 V _{pores are} pumped into alternating rims into the model of the formation. Excerpt for 10 days. The oil recovery growth rate is 36.9% (see table, example 2).

Пример 3. В модель пласта чередующимися оторочками закачивают 0,2% водный раствор полиакриламида марки Accotrol и 2,0% суспензию цеолитсодержащей породы, предварительно обработанной 1,0% серной кислотой, в виде 3 одинаковых циклов в количестве 0,27 V_пор. Проводят выдержку в течение 10 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи составляет 26,9% (см. табл., пример 3).Example 3. A 0.2% aqueous solution of Accotrol brand polyacrylamide and a 2.0% suspension of zeolite-containing rock pretreated with 1.0% sulfuric acid are pumped into alternating rims in the reservoir model in the form of 3 identical cycles in an amount of 0.27 V _pores . Excerpt for 10 days. The oil recovery growth rate is 26.9% (see table, example 3).

Пример 4. Проводят аналогично примеру 2, только закачку проводят в 5 циклов. В качестве полиакриламида используют полиакриламид марки Alcoflood 0,3% концентрации и выдержку проводят в течение 15 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи составляет 22,0% (см. табл. пример 4). Example 4. Carried out analogously to example 2, only the injection is carried out in 5 cycles. As the polyacrylamide, polyacrylamide of the brand Alcoflood of 0.3% concentration is used and the exposure is carried out for 15 days. The oil recovery growth rate is 22.0% (see table. Example 4).

Пример 5 (известный способ). В модель пласта закачивают 0,2% водный раствор полиакриламида марки Mylock-310, пресную воду и 5,0% раствор соли сернокислого алюминия. Проводят выдержку в течение 14 суток. Коэффициент прироста нефтеотдачи составляет 16,3% (см. табл. пример 5). Example 5 (known method). A 0.2% aqueous solution of Mylock-310 brand polyacrylamide, fresh water and a 5.0% solution of aluminum sulfate are pumped into the reservoir model. Excerpt for 14 days. The oil recovery growth rate is 16.3% (see table. Example 5).

Применение предлагаемого способа добычи нефти позволит увеличить прирост коэффициента нефтеотдачи в среднем на 5,7-20,6%, успешно разрабатывать пласты, характеризующиеся наличием трещиноватости и высокопроницаемой породы, улучшить экологию районов добычи нефти. Application of the proposed method for oil production will increase the oil recovery coefficient by an average of 5.7-20.6%, successfully develop formations characterized by the presence of fracturing and highly permeable rock, and improve the ecology of oil production areas.

Claims

1. A method of oil production, including the injection into the reservoir of an aqueous solution of polyacrylamide and a crosslinking system, holding technological exposure, characterized in that as a crosslinking system take zeolite-containing rock, pre-treated with sulfuric or hydrochloric acid.

2. The method according to claim 1, characterized in that the injection of an aqueous solution of polyacrylamide and zeolite-containing rock, pre-treated with sulfuric or hydrochloric acid, is carried out together or separately.