RU2159325C1 - Oil-forcing reagent for inhomogeneous flooded pools - Google Patents

Oil-forcing reagent for inhomogeneous flooded pools Download PDF

Info

Publication number
RU2159325C1
RU2159325C1 RU2000102316A RU2000102316A RU2159325C1 RU 2159325 C1 RU2159325 C1 RU 2159325C1 RU 2000102316 A RU2000102316 A RU 2000102316A RU 2000102316 A RU2000102316 A RU 2000102316A RU 2159325 C1 RU2159325 C1 RU 2159325C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
water
reagent
flooded
inhomogeneous
Prior art date
Application number
RU2000102316A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Грайфер
А.И. Владимиров
В.А. Винокуров
В.И. Фролов
В.А. Галустянц
Е.А. Крылова
Original Assignee
Акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" filed Critical Акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания"
Priority to RU2000102316A priority Critical patent/RU2159325C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2159325C1 publication Critical patent/RU2159325C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

FIELD: oil industry, increase of oil recovery form carbonate and terrigenous flooded inhomogeneous pools under conditions of limit water content at latest stage of exploitation of oil fields. SUBSTANCE: technical objective of invention lies in rise of rheological properties of oil-forcing reagent under high shearing stresses and high degrees of mineralization of stratal water and in increase of its thermal oxidizing stability in sweet and highly mineralized water. Oil-forcing reagent for inhomogeneous flooded pools includes, per cent by mass: cross-linked polyacrylamide with molecular mass not less than 1,106•50-98 and carboxymethylcellulose with substitution degree of 0.65- 1.45 in carboxylmethyl groups and polymerization degree of 600-1600•2-50. EFFECT: raised rheological properties of oil-forcing reagent. 2 tbl

Description

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для увеличения нефтеотдачи карбонатных и терригенных заводненных неоднородных пластов в условиях предельной обводненности на поздних стадиях разработки нефтяных месторождений. The invention relates to the field of oil production and can be used to increase oil recovery of carbonate and terrigenous flooded heterogeneous formations in conditions of maximum water cut in the late stages of oil field development.

Известны реагенты для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов, представляющие собой водорастворимые несшитые полимерные системы (М.Л.Сургучев и др. Методы извлечения нефти, М: , Недра, 1991 г., с. 117). Положительный эффект от применения водных полимерных не сшитых систем достигается за счет их особых реологических и фильтрационных свойств в пористых средах, обусловленных неньютоновским типом течения. На характер течения растворов полимеров оказывает влияние прежде всего напряжение сдвига, упругие свойства макромолекул, адсорбция и механическое улавливание полимерных частиц пористой средой. Known reagents for enhancing oil recovery in productive formations, which are water-soluble non-cross-linked polymer systems (M.L. Surguchev et al. Methods of oil recovery, M: Nedra, 1991, p. 117). The positive effect of the use of aqueous polymer non-crosslinked systems is achieved due to their special rheological and filtration properties in porous media, due to the non-Newtonian type of flow. The nature of the flow of polymer solutions is affected primarily by shear stress, the elastic properties of macromolecules, adsorption and mechanical capture of polymer particles by a porous medium.

Известны также реагенты для повышения нефтеотдачи на основе сшитых полимерных систем, которые благодаря наличию в них гель-фракций образуют упругопластичные частицы, равномерно распределенные в воде. При закачке в пласт эти частицы заполняют наиболее крупные поры и трещины и легко преодолевают сужения поровых каналов неоднородных высокопроницаемых пластов и блокируют (закупоривают) их. Менее проницаемые области пластов, как правило, не подвергаются воздействию этих частиц. Это дает возможность в дальнейшем при закачках в пласт воды более полно охватить менее проницаемые области пластов, что приводит к снижению обводненности нефти, увеличению добычи и повышению нефтеотдачи (М. Л.Сургучев и др. Методы извлечения нефти, М.: Недра, 1991 г., с.123). Also known are reagents for enhancing oil recovery based on crosslinked polymer systems, which, due to the presence of gel fractions in them, form elastoplastic particles uniformly distributed in water. When injected into the formation, these particles fill the largest pores and cracks and easily overcome the narrowing of the pore channels of inhomogeneous high-permeability formations and block (clog) them. Less permeable areas of formations are generally not exposed to these particles. This makes it possible in the future, when water is injected into the formation, to more fully cover less permeable areas of the reservoirs, which leads to a decrease in oil water cut, increased production and enhanced oil recovery (M. L. Surguchev et al. Methods for oil recovery, M .: Nedra, 1991 ., p.123).

Однако большинство водорастворимых сшитых и несшитых полимерных систем, эффективно блокирующие высокопроницаемые области пластов, страдают серьезным недостатком, а именно при высоких сдвиговых напряжениях и высоких степенях минерализации пластовых вод практически теряют свои вязкостные характеристики и обладают недостаточной термоокислительной устойчивостью в пресных и высокоминерализованных подтоварных водах, что приводит в большинстве случаев к потере их эффективности. However, most water-soluble crosslinked and non-crosslinked polymer systems that effectively block highly permeable reservoir areas suffer from a serious drawback, namely, at high shear stresses and high degrees of mineralization of formation waters, they practically lose their viscosity characteristics and have insufficient thermal oxidative stability in fresh and highly mineralized produced waters, which leads to in most cases, to the loss of their effectiveness.

Известен также нефтевытесняющий реагент на основе радиационно-обработанных амиловых соединений, например полакриламид. Указанный реагент со степенью гидролиза от 4 до 40% мас. получают обработкой порошкообразных полимеров или сополимеров акрилового ряда ионизирующим излучением поглощенной дозой 0,5-3,0 МРад (пат. России N 2069256, кл.: E 21 B 33/138, 20.11.1996 г). An oil-displacing reagent based on radiation-treated amyl compounds, for example polacrylamide, is also known. The specified reagent with a degree of hydrolysis from 4 to 40% wt. obtained by treating powdered polymers or copolymers of acrylic series with ionizing radiation at an absorbed dose of 0.5-3.0 Mrad (Russian Pat. N 2069256, class: E 21 B 33/138, 11/20/1996 g).

Наиболее близким к предлагаемому реагенту по технической сущности и достигаемому результату является нефтевытесняющий реагент, в состав которого входит полиакриламид (несшитый) 0,005-0,5% мас., оксиэтилцеллюлоза 0,05-1,5% мас., вода остальное (см. патент РФ N 2072034, кл. E 21 B 43/22 от 20.01.1997 г.). The closest to the proposed reagent in technical essence and the achieved result is an oil displacing reagent, which includes polyacrylamide (non-crosslinked) 0.005-0.5% wt., Hydroxyethyl cellulose 0.05-1.5% wt., Water the rest (see patent RF N 2072034, class E 21 B 43/22 from 01.20.1997).

Недостатком данного реагента являются недостаточно высокие реологические характеристики и термоокислительная устойчивость в пресных и высокоминерализованных водах при температурах выше 80oС при высоких сдвиговых напряжениях.The disadvantage of this reagent is insufficiently high rheological characteristics and thermo-oxidative stability in fresh and highly mineralized waters at temperatures above 80 o With high shear stresses.

Задачей настоящего изобретения является улучшение реологических свойств нефтевытесняющего реагента при высоких сдвиговых напряжениях и при высоких степенях минерализации пластовых вод, а также повышение его термоокислительной устойчивости в пресных и высокоминерализованных подтоварных водах. The objective of the present invention is to improve the rheological properties of the oil-displacing reagent at high shear stresses and at high degrees of mineralization of formation water, as well as increasing its thermo-oxidative stability in fresh and highly saline produced waters.

Поставленная задача решается тем, что нефтевытесняющий реагент для неоднородных обводненных пластов, включающий полиакриламид с молекулярной массой не менее 1•106 и водорастворимый эфир целлюлозы, содержит указанный полиакриламид сшитый, а в качестве водорастворимого эфира целлюлозы - карбоксиметилцеллюлозу со степенью замещения по карбоксиметильным группам 0,65-1,45 и степенью полимеризации 600-1600 при следующем содержании компонентов, мас.%:
Указанный полиакриламид сшитый - 50-98
Указанная карбоксиметилцеллюлоза - 2-50
Выбор карбоксиметилцеллюлозы для получения эффективного водовытесняющего реагента обусловлен тем, что она обладает высокой термоокислительной устойчивостью, довольно быстро образует гели в пресной и минерализованной воде и образующиеся растворы имеют высокие значения вязкостей, в т.ч. при высоких сдвиговых напряжениях. Кроме того, карбоксиметилцеллюлоза может использоваться как флокулянт(А.Ф. Николаев, Г.И. Охрименко "Водорастворимые эфиры" Л-, Химия, 1979 г. , с. 29). Полиакриламид также обладает флокулирующими свойствами, причем этими свойствами обладают именно золь фракции (А.Ф. Николаев, Г. И. Охрименко "Водорастворимые эфиры" Л-, Химия, 1979 г., с.71). Оксиэтилцеллюлоза благодаря своей неионогенности такими свойствами не обладает. При определенных соотношениях КМЦ с сшитым ПАА наблюдается явление синергизма. Это приводит к повышенной блокирующей способности реагента и повышению термоокислительной устойчивости в пресных и высокоминерализованных подтоварных водах при температурах выше 80oC при высоких сдвиговых напряжениях.
The problem is solved in that the oil-displacing reagent for heterogeneous flooded formations, including polyacrylamide with a molecular weight of at least 1 • 10 6 and a water-soluble cellulose ether, contains the specified polyacrylamide crosslinked, and as a water-soluble cellulose ether, carboxymethyl cellulose with a degree of substitution with degree 0 65-1.45 and a degree of polymerization of 600-1600 with the following content of components, wt.%:
The specified polyacrylamide crosslinked - 50-98
Specified carboxymethyl cellulose - 2-50
The choice of carboxymethyl cellulose to obtain an effective water-displacing reagent is due to the fact that it has a high thermal oxidative stability, forms gels rather quickly in fresh and mineralized water, and the resulting solutions have high viscosities, including at high shear stresses. In addition, carboxymethyl cellulose can be used as a flocculant (A.F. Nikolaev, GI Okhrimenko "Water-soluble esters" L-, Chemistry, 1979, p. 29). Polyacrylamide also has flocculating properties, and it is the sol fraction that possesses these properties (A.F. Nikolaev, G.I. Okhrimenko "Water-soluble esters" L-, Chemistry, 1979, p. 71). Oxyethyl cellulose does not possess such properties due to its nonionicity. At certain ratios of CMC with crosslinked PAA, a synergistic phenomenon is observed. This leads to an increased blocking ability of the reagent and an increase in thermo-oxidative stability in fresh and highly mineralized produced water at temperatures above 80 o C at high shear stresses.

Указанный реагент готовят равномерным смешением сшитого полиакриламида (ПАА), полученного под воздействием ионизирующего излучения общепринятыми дозами или сшивающих химических реагентов (молекулярная масса 5•106, содержание основного вещества 98% мас., содержание частиц с размером менее 0,25 мм 8,5% мас., время гелеобразования 20 мин), с водорастворимым эфиром целлюлозы, например КМЦ (содержание основного вещества 99.5% мас., степень замещения по карбоксиметильным группам 1,3, содержание натрия 10,2% мас.). Полученному реагенту присвоено название "Ритин-10".The specified reagent is prepared by uniform mixing of cross-linked polyacrylamide (PAA), obtained under the influence of ionizing radiation by conventional doses or cross-linking chemicals (molecular weight 5 • 10 6 , basic substance content 98% wt., Particle size less than 0.25 mm 8.5 % wt., gel time 20 min), with a water-soluble cellulose ether, for example CMC (basic substance content 99.5% wt., degree of substitution for carboxymethyl groups 1.3, sodium content 10.2% wt.). The resulting reagent is given the name "Ritin-10".

Для проверки эффективности образцов реагента определяли их вязкость на ротационном визкозиметре "Реотест-2" при различных скоростях деформации. В химическом стакане вместимостью 150 см3 взвешивают сшитый порошкообразный ПАА с вышеуказанными характеристиками и растворяют в пресной воде (дистиллированная) при постоянном перемешивании при комнатной температуре в течение 30 мин. Затем при комнатной температуре в стакан добавляют порошкообразную КМЦ с вышеуказанными характеристиками и при постоянном перемешивании растворяют до образования вязкой прозрачной жидкости. После растворения КМЦ, в случае исследования термоокислительной устойчивости реагента, полученный раствор выдерживают в термостате при температурах 80-100oC с точностью (±1oC) в течение 2 часов либо в полученный раствор добавляют при постоянном перемешивании определенное количество минерализованной воды (пластовая вода Восточно-Перевального месторождения, мг/л: хлор-ион-219, гидрокарбонат-ион-427, кальций-ион-100,2, магний-ион-146, Na+K-ион - 5016, общая минерализация 13465.2, pH 6,3), выдерживают 4 часа при комнатной температуре либо при температурах 95oC с точностью (±1oC).To check the effectiveness of reagent samples, their viscosity was determined on a Reotest-2 rotational viscometer at various strain rates. In a beaker with a capacity of 150 cm 3, crosslinked powdered PAA with the above characteristics is weighed and dissolved in fresh water (distilled) with constant stirring at room temperature for 30 minutes. Then, at room temperature, powdered CMC with the above characteristics is added to the glass and dissolved with constant stirring until a viscous transparent liquid is formed. After dissolving the CMC, in the case of studying the thermal oxidative stability of the reagent, the resulting solution is kept in a thermostat at temperatures of 80-100 o C with an accuracy of (± 1 o C) for 2 hours, or a certain amount of saline water is added to the resulting solution with constant stirring (formation water East Perevalnoye field, mg / l: chlorine-ion-219, bicarbonate-ion-427, calcium-ion-100.2, magnesium-ion-146, Na + K-ion - 5016, total salinity 13465.2, pH 6, 3), incubated for 4 hours at room temperature or at temperatures of 95 o C with a point nosti (± 1 o C).

Составы образцов реагента и условия их испытания представлены в таблице 1. The compositions of the reagent samples and their test conditions are presented in table 1.

Как видно из представленных результатов испытаний, использование водорастворимых эфиров целлюлозы КМЦ в смеси с сшитым ПАА (примеры 3-5) позволяет увеличить вязкость растворов полученной системы в пресной воде при соотношениях ПАА: КМЦ=50-98:2-50%, повысить устойчивость к действию минерализации и температур выше 80oC (примеры 8-9) по сравнению с прототипом. При низкой скорости деформации, 3 с-1, вязкость раствора композиций ПАА:КМЦ (пример 4) на 20% выше, чем у прототипа. При высокой скорости деформации, 1312 с-1 (примеры 3-5), на 34-41%. Это объясняется наличием в сшитом ПАА как золь-, так и гель-фракций, обладающих соответственно флокулирующими и блокирующими свойствами. Применение КМЦ усиливает флокулирующие свойства композиции и, кроме того, благодаря синергизму реологические свойства находятся на более высоком уровне.As can be seen from the presented test results, the use of water-soluble CMC cellulose ethers in a mixture with crosslinked PAA (examples 3-5) makes it possible to increase the viscosity of the solutions of the obtained system in fresh water at the ratios PAA: CMC = 50-98: 2-50%, and increase resistance to the action of mineralization and temperatures above 80 o C (examples 8-9) compared with the prototype. At a low strain rate, 3 s -1 , the viscosity of the solution of the compositions PAA: CMC (example 4) is 20% higher than that of the prototype. At a high strain rate, 1312 s -1 (examples 3-5), by 34-41%. This is explained by the presence in the crosslinked PAA of both sol and gel fractions with flocculating and blocking properties, respectively. The use of CMC enhances the flocculating properties of the composition and, in addition, due to synergism, the rheological properties are at a higher level.

С целью определения нефтевытесняющих свойств предлагаемого реагента проводились сравнительные исследования на насыпных моделях двухслойного неоднородного по проницаемости пласта, которые представляют собой две параллельные металлические трубки диаметром 3,2•10-2 м, набитых различными фракциями песка. Отношения проницаемостей составило 4,56-5,06. Результаты исследований представлены в табл.2. Методика исследований состояла в следующем: модели пласта вакуумировались, насыщались минерализованной водой, затем подавалась нефть и после этого производили вытеснение нефти минерализованной водой под вакуумом. Далее закачивался раствор полимера или смеси полимеров в минерализованной воде и производилось вытеснение полимерной оторочки минерализованной водой, а затем рассчитывался коэффициент нефтеотдачи.In order to determine the oil-displacing properties of the proposed reagent, comparative studies were conducted on bulk models of a two-layer heterogeneous permeability formation, which are two parallel metal tubes with a diameter of 3.2 • 10 -2 m filled with various fractions of sand. The permeability ratio was 4.56-5.06. The research results are presented in table.2. The research methodology was as follows: the reservoir models were evacuated, saturated with mineralized water, then oil was supplied, and then oil was displaced by mineralized water under vacuum. Next, a polymer solution or a mixture of polymers in mineralized water was pumped and the polymer rim was displaced by mineralized water, and then the oil recovery coefficient was calculated.

Полученные результаты показывают высокую эффективность вытеснения нефти из модели пласта оторочками смеси ПАА с КМЦ. Прирост коэффициента нефтеотдачи составил:
1) 35% по сравнению с чистым заводнением (опыт 1, табл.2);
2) 11-22% по сравнению с отдельным применением оторочек растворов ПАА или КМЦ (опыт 2-3, табл.2);
3) 11% по сравнению с прототипом (опыт 4, табл.2).
The results show a high efficiency of oil displacement from the reservoir model by the rims of a mixture of PAA with CMC. The increase in oil recovery ratio amounted to:
1) 35% compared to pure water flooding (experiment 1, table 2);
2) 11-22% compared with the individual use of the rims of the solutions of PAA or CMC (experiment 2-3, table 2);
3) 11% compared with the prototype (experiment 4, table 2).

Claims (1)

Нефтевытесняющий реагент для неоднородных обводненных пластов, включающий полиакриламид с молекулярной массой не менее 1•106 и водорастворимый эфир целлюлозы, отличающийся тем, что он содержит указанный полиакриламид сшитый, а в качестве водорастворимого эфира целлюлозы - карбоксиметилцеллюлозу со степенью замещения по карбоксиметильным группам 0,65-1,45 и степенью полимеризации 600-1600 при следующем содержании компонентов, мас.%:
Указанный полиакриламид сшитый - 50 - 98
Указанная карбоксиметилцеллюлоза - 2 - 50
An oil-displacing reagent for heterogeneous flooded formations, including polyacrylamide with a molecular weight of at least 1 • 10 6 and a water-soluble cellulose ether, characterized in that it contains the specified polyacrylamide crosslinked, and carboxymethyl cellulose with a degree of substitution of 5 with a degree of substitution of 5 for carboxymethyl cellulose with a degree of substitution of 5 for 5 -1.45 and a degree of polymerization of 600-1600 with the following content of components, wt.%:
The specified polyacrylamide crosslinked - 50 - 98
Specified carboxymethyl cellulose - 2 - 50
RU2000102316A 2000-02-01 2000-02-01 Oil-forcing reagent for inhomogeneous flooded pools RU2159325C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000102316A RU2159325C1 (en) 2000-02-01 2000-02-01 Oil-forcing reagent for inhomogeneous flooded pools

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000102316A RU2159325C1 (en) 2000-02-01 2000-02-01 Oil-forcing reagent for inhomogeneous flooded pools

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2159325C1 true RU2159325C1 (en) 2000-11-20

Family

ID=20230003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000102316A RU2159325C1 (en) 2000-02-01 2000-02-01 Oil-forcing reagent for inhomogeneous flooded pools

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2159325C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РАХМАНКУЛОВ Д.Л. и др. Справочник Химические реагенты в добыче и транспорте нефти. - М., 1987, с.54. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105504158B (en) Intelligent gel particles capable of being crosslinked again under stratum condition and preparation method and application of intelligent gel particles
CN101775275B (en) Novel viscoelastic particle oil displacement agent and preparation method thereof
CA1275347C (en) Calcium-tolerant n-substituted acrylamides as thickeners for aqueous systems
JPS6112706A (en) Manufacture of reverse microlatex of water-soluble copolymer
PT78028B (en) Process for the preparation of n-vinyl-lactames based polymers useful in the recovery and processing of natural resources
CN106947450A (en) A kind of in-depth profile control with low initial viscosity and preparation method thereof
RU2159325C1 (en) Oil-forcing reagent for inhomogeneous flooded pools
US3872923A (en) Use of radiation-induced polymers as temporary or permanent diverting agent
CN113045719B (en) Plugging agent suitable for water plugging of high-temperature high-salinity clastic rock oil reservoir and preparation method thereof
RU2440485C1 (en) Insulation method of water influx to production oil wells
RU2347897C1 (en) Method of controlling profile log of injection well and restricting water influx in production well
EP0446865B1 (en) Gelation of acrylamide-containing polymers with hydroxyphenyl alkanols
McCormick Water-soluble random and graft copolymers for utilization in enhanced oil recovery
CN112112599B (en) Low-viscosity plugging system for fractured reservoir and preparation method thereof
RU2562642C1 (en) Reagent for oil production and oil production method using it
RU2081297C1 (en) Compound for isolation of water inflow to oil and gas wells
RU2064571C1 (en) Gel-forming compound for shutoff of water inflow and increase of oil recovery
RU2670298C1 (en) Blocking composition for isolating absorbing zones during drilling and workover operations of wells
RU2204014C1 (en) Method of oil pool development
US3830298A (en) Use of radiation-induced polymers to inhibit the intrusion of contaminating fluids into reservoirs
EP0165425A2 (en) Thermally stable mobility control reagents for harsh environment reservoirs
US4675348A (en) Process for optimizing the properties of aqueous polymer solutions used in polymer flooding
EP0233533B1 (en) Mobility control reagents with superior thermal stability
CN104119849A (en) Jelly-fiber composite plugging agent and preparation method thereof
RU2061855C1 (en) Polymeric-dispersed composition for increased oil production

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A License on use of patent

Effective date: 20101019