RU2167282C1

RU2167282C1 - Method of isolation of water-encroached oil reservoirs

Info

Publication number: RU2167282C1
Application number: RU99121600/03A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Романов; Р.С. Хисамов; Р.Х. Муслимов; А.А. Хусаинова; Р.Р. Ибатуллин; Г.М. Сомова; В.И. Крючков
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2001-05-20

Abstract

FIELD: oil producing industry. SUBSTANCE: method is used for increasing coverage of formation by treatment in injection of oil displacing agents through injection wells and reduction of water-cutting of products in oil recovery from producing wells. The method includes injection of isolating composition based on hydrocarbons into formation. Isolating composition is used in the form of mixture of oil, polymer of acids of acrylic series and glycol with the following ratio of components, wt.%: polymer of acrylic acid series, 1.7-40.0; glycol, 3.0-20.0; oil, the balance. Glycol is used in the form of byproduct of production of individual glycols including, wt.%: monoethylene glycol, 4.0-6.0; diethylene glycol, 32.0-38.0; triethylene glycol, 17.0-23.0; tetraethylene glycol, 30.0-34.0; pentaethylene glycol, 5.0-11.0. EFFECT: increased blocking effect of water-encroached pores of formation, higher degree of coverage of hydrophilic reservoirs by selective treatment. 2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения охвата пласта воздействием при закачке нефтевытесняющих агентов через нагнетательные скважины и снижения обводненности добываемой продукции при добыче нефти посредством эксплуатационных скважин. The invention relates to the oil industry and can be used to increase the coverage of the formation by exposure to injection of oil displacing agents through injection wells and to reduce the water content of the produced products during oil production through production wells.

Известен способ изоляции неоднородного нефтяного пласта путем закачки в него нефтяных шламов-отходов в системе сбора, транспорта и подготовки нефти в составе:
Парафины - 26-45%
Асфальтены и смолы - 15-30%
Связанная нефть - 40-60%
Механические примеси - До 60%
Вода - Остальное
(А.с. N 2071552, МКИ E 21 B 43/22).A known method of isolating a heterogeneous oil reservoir by pumping oil sludge waste into it in a system for collecting, transporting and treating oil, comprising:
Paraffins - 26-45%
Asphaltenes and resins - 15-30%
Bound oil - 40-60%
Mechanical impurities - Up to 60%
Water - Else
(A.S. N 2071552, MKI E 21 B 43/22).

К недостаткам способа относится низкая эффективность его при воздействии на обводненные коллектора вследствие того, что гидрофобная дисперсная система, наполовину состоящая из механических примесей (продукты коррозии, песок и т.п.) не может проникнуть в коллектора малой и средней проницаемости. The disadvantages of the method include its low efficiency when exposed to flooded collectors due to the fact that a hydrophobic dispersed system, half consisting of mechanical impurities (corrosion products, sand, etc.) cannot penetrate into the reservoir of low and medium permeability.

Наиболее близким по технической сущности является способ изоляции продуктивных пластов изоляционным составом на основе нефти и полиолефинов, например полиэтилена, полипропилена, их сополимеров, и т.п. Соотношение компонентов в изоляционном составе: полиолефины - 0,8-10%, нефть - остальное (патент РФ N 2081310, МКИ E 21 B 43/32). The closest in technical essence is a method of isolating productive formations with an insulating composition based on oil and polyolefins, for example polyethylene, polypropylene, their copolymers, etc. The ratio of components in the insulating composition: polyolefins - 0.8-10%, oil - the rest (RF patent N 2081310, MKI E 21 B 43/32).

К недостаткам этого метода относится то, что при длительной разработке месторождения заводнением часть пор пласта вследствие продвижения по ним больших объемов воды становятся резко гидрофильными, что препятствует внедрению в такие поры гидрофобной эмульсии на основе нефти, а изоляционный состав в первую очередь заходит в нефтенасыщенные коллектора, блокируя их. В результате не достигается основная цель таких работ - селективная блокировка обводненных коллекторов. The disadvantages of this method include the fact that during long-term development of a field by flooding, part of the pores of the formation due to the movement of large volumes of water through them become sharply hydrophilic, which prevents the introduction of a hydrophobic oil-based emulsion into such pores, and the insulation composition primarily enters oil-saturated reservoirs, blocking them. As a result, the main goal of such work is not achieved - selective blocking of waterlogged reservoirs.

Целью изобретения является увеличение эффективности изоляции обводненных коллекторов нефтяного пласта за счет увеличения блокирующего эффекта обводненных пор пласта и повышения степени охвата гидрофильных коллекторов селективным воздействием. The aim of the invention is to increase the insulation efficiency of flooded reservoirs of the oil reservoir by increasing the blocking effect of flooded pores of the reservoir and increasing the degree of coverage of hydrophilic reservoirs by selective exposure.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изоляции обводненных нефтяных коллекторов, включающем закачку в пласт изоляционного состава на углеводородной основе, в качестве изоляционного состава закачивают смесь нефти, полимера кислот акрилового ряда и гликоля (моноэтиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль), при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полимер кислот акрилового ряда - 1,7-40
Гликоль - 3-20
Нефть - Остальное
а в качестве индивидуального гликоля можно также использовать побочный продукт производства индивидуальных гликолей в составе, мас.%:
Моноэтиленгликоль - 4-6
Диэтиленгликоль - 32-38
Триэтиленгликоль - 30-34
Петраэтиленгликоль - 5-11
При разработке нефтяных месторождений для вытеснения нефти из пласта в нагнетательные скважины обычно закачивают воду. Вследствие этого пластовые породы со временем становятся гидрофильными и фазовая проницаемость по нефти в них резко уменьшается. Если в такие коллектора закачивать гидрофильный реагент, то он будет проникать в гидрофобные нефтенасыщенные коллектора либо в поры с высокой проницаемостью.This goal is achieved by the fact that in the method of isolation of waterlogged oil reservoirs, which includes injecting a hydrocarbon-based insulating composition into the formation, a mixture of oil, polymer of acrylic acid and glycol (monoethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol) is pumped as an insulating composition, in the following ratio of components, wt.%:
Acrylic Acid Polymer - 1.7-40
Glycol - 3-20
Oil - Else
and as an individual glycol, you can also use a by-product of the production of individual glycols in the composition, wt.%:
Monoethylene glycol - 4-6
Diethylene glycol - 32-38
Triethylene glycol - 30-34
Petraethylene glycol - 5-11
When developing oil fields, water is usually pumped to displace oil from the reservoir into injection wells. As a result, reservoir rocks become hydrophilic over time and the phase permeability of oil in them sharply decreases. If a hydrophilic reagent is pumped into such reservoirs, it will penetrate into hydrophobic oil-saturated reservoirs or into pores with high permeability.

Для того, чтобы водоизолирующий состав на основе нефти внедрялся в гидрофильные водонасыщенные коллектора в него по предлагаемому способу включают гликоль, который относится к классу так называемых универсальных растворителей. Универсальные растворители обладают способностью растворяться как в воде, так и в нефти (см. напр., Л де Вергос "Борьба с выносом песка", "Газ, нефть и нефтехимия за рубежом" N 3, 1979, с. 25-28). Благодаря этому предлагаемый водоизолирующий состав обладает промежуточной смачиваемостью к породе пласта между водой и нефтью и будет проникать как в гидрофильные, так и в гидрофобные коллектора. В то же время такой состав обладает селективностью, т. е. при взаимодействии с водой он образует гелеобразную систему и, соответственно, блокирует водонасыщенные гидрофильные коллектора, а с нефтью не взаимодействует и в последующем выносится из гидрофобных нефтенасыщенных коллекторов при освоении скважины. In order for the oil-based water insulating composition to be embedded in hydrophilic water-saturated reservoirs, the proposed method includes glycol, which belongs to the class of so-called universal solvents. Universal solvents have the ability to dissolve both in water and in oil (see, for example, L de Vergos "Struggling with the removal of sand", "Gas, oil and petrochemicals abroad" N 3, 1979, S. 25-28). Due to this, the proposed water-insulating composition has an intermediate wettability to the formation rock between water and oil and will penetrate both hydrophilic and hydrophobic reservoirs. At the same time, such a composition has selectivity, i.e., when interacting with water, it forms a gel-like system and, accordingly, blocks water-saturated hydrophilic reservoirs, but does not interact with oil and is subsequently removed from hydrophobic oil-saturated reservoirs during well development.

Кроме того, как установлено нами на основании лабораторных экспериментов, при взаимодействии нефти, полимера кислот акрилового ряда, универсального растворителя и воды образуется гетерогенная система, имеющая высокую адгезию к порам пласта и обладающая более высоким блокирующим эффектом по сравнению с известным составом. In addition, as we established on the basis of laboratory experiments, the interaction of oil, an acrylic acid polymer, a universal solvent and water forms a heterogeneous system that has high adhesion to the pores of the formation and has a higher blocking effect compared to the known composition.

Способ осуществляют следующим образом. В обводненную нефтяную скважину закачивают водоизоляционный состав на основе смеси нефти, полимера кислот акрилового ряда и гликоля. В качестве полимера акрилового ряда используют полиакриламид, сополимер МАК-ДЭА, соли щелочного металла полиакриловой кислоты и т.п., а в качестве гликоля - моноэтиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль или побочный продукт производства индивидуальных гликолей в составе, мас.%:
Моноэтиленгликоль - 4-6
Диэтиленгликоль - 32-38
Триэтиленгликоль - 17-23
Петраэтиленгликоль - 30-34
Пентаэтиленгликоль - 5-11
Объем закачки зависит от физических условий пласта. Далее производят выдержку на реакцию смеси с водой в течение 24-48 часов и осваивают скважину известными методами.The method is as follows. A water-proofing composition based on a mixture of oil, acrylic acid polymer and glycol is pumped into a flooded oil well. As the acrylic polymer, polyacrylamide, MAK-DEA copolymer, alkali metal salts of polyacrylic acid and the like are used, and monoethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol or a by-product of the production of individual glycols in the composition, wt.%:
Monoethylene glycol - 4-6
Diethylene glycol - 32-38
Triethylene glycol - 17-23
Petraethylene glycol - 30-34
Pentaethylene glycol - 5-11
The volume of injection depends on the physical conditions of the formation. Next, extract on the reaction of the mixture with water for 24-48 hours and develop the well by known methods.

Таким образом способ изоляции обводненных нефтяных коллекторов за счет применения новых технических решений способствует снижению обводненности добываемой продукции, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень". Thus, the method of isolation of waterlogged oil reservoirs through the use of new technical solutions helps to reduce the water content of the produced products, which allows us to conclude that the proposed solution meets the criterion of "inventive step".

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна на уровне науки и техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна". According to the information available to the authors, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is not known at the level of science and technology, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения может быть многократно использована в промышленности с получением технического результата, заключающегося в повышении эффективности изоляции обводненных коллекторов нефтяного пласта за счет увеличения блокирующего эффекта обводненных пор пласта и увеличении степени охвата гидрофильных коллекторов селективным воздействием и обуславливающего достижения поставленной цели, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость". The set of essential features characterizing the essence of the invention can be repeatedly used in industry to obtain a technical result consisting in increasing the insulation efficiency of flooded reservoir oil reservoirs by increasing the blocking effect of flooded pores in the reservoir and increasing the degree of coverage of hydrophilic reservoirs by selective exposure and determining the achievement of the goal, which allows to conclude that the invention meets the criterion of "industrial application imost ".

Предлагаемый способ был испытан в лабораторных условиях. Исследования проводили на линейных моделях пласта длиной 7 см, диаметром 2,7 см, заполненных песком диаметром 0,4-0,06 мм. Большой разброс размеров фракций песка способствовал созданию в модели каналов различной проницаемости. The proposed method was tested in laboratory conditions. The studies were carried out on linear models of the formation with a length of 7 cm, a diameter of 2.7 cm, filled with sand with a diameter of 0.4-0.06 mm. A large variation in the sizes of sand fractions contributed to the creation of channels of various permeabilities in the model.

Испытания проводили следующим образом. Определяли проницаемость модели по воде и воздуху, насыщали ее дистиллированной водой, а затем нефтью. Для создания модели обводненного нефтяного пласта через предварительно заполненную нефтью модель прокачивали воду до полного обесцвечивания конечного продукта на выходе модели. После этого в модель закачивали изолирующий состав, делали выдержку на реакцию в течение 24 часов и определяли давление прорыва модели пласта водой. При этом воду для определения давления прорыва подавали на выход модели, моделируя тем самым направление движения флюида пласт-скважина. Для определения оптимальной величины гликоля в изолирующем составе провели ряд лабораторных экспериментов. При этом количество соли полимера кислот акрилового ряда в изолирующем составе было 10%. The tests were carried out as follows. The permeability of the model in water and air was determined, saturated with distilled water, and then with oil. To create a model of a water-cut oil reservoir, water was pumped through a model pre-filled with oil until the final product was completely discolored at the model output. After that, an insulating composition was pumped into the model, exposure was made for the reaction for 24 hours, and the breakthrough pressure of the formation model with water was determined. In this case, water for determining the breakthrough pressure was supplied to the output of the model, thereby simulating the direction of flow of the reservoir-well fluid. To determine the optimal glycol value in the insulating composition, a number of laboratory experiments were performed. The amount of salt of the polymer of acrylic acid in the insulating composition was 10%.

В качестве гликоля использовали диэтиленгликоль (ГОСТ 10136-77), а в качестве полимера кислот акрилового ряда - унифлок (натриевую соль полиакриловой кислоты). Результаты приведены в табл. 1. Diethylene glycol (GOST 10136-77) was used as glycol, and uniflock (sodium salt of polyacrylic acid) was used as a polymer of acrylic acid series. The results are shown in table. 1.

Таким образом, установлено, что оптимальное количество гликоля в изолирующем составе равно 3-20%, т.к. при меньшей доли этого реагента давление прорыва уменьшается, а при большей - не повышается. Thus, it was found that the optimal amount of glycol in the insulating composition is 3-20%, because with a smaller fraction of this reagent, the breakthrough pressure decreases, while with a larger fraction it does not increase.

Были проведены испытания по определению оптимальной величины полимера кислот акрилового ряда в изолирующем составе. При этом количество гликоля в изолирующем составе было 10%. Tests were conducted to determine the optimal polymer size of the acrylic acid series in the insulating composition. The amount of glycol in the insulating composition was 10%.

Эксперименты проводили аналогично вышеприведенным исследованиям. Результаты опытов приведены в табл. 2
Таким образом, оптимальное количество полимера кислот акрилового ряда 1,7-40%, т.к. при уменьшении этого количества давление прорыва снижается, а при увеличении - не возрастает.The experiments were carried out similarly to the above studies. The results of the experiments are given in table. 2
Thus, the optimal amount of polymer of acrylic acid is 1.7-40%, because with a decrease in this amount, the breakthrough pressure decreases, and with an increase, it does not increase.

Были также проведены испытания по известному способу, принятому нами за прототип. При этом в качестве полиолефинов использовали полиэтилен, а состав изолирующей смеси был равным: полиэтилен - 5%, нефть - 95%. При этом давление прорыва модели составило 8,4 МПа/м. Tests were also conducted according to the known method, which we adopted as a prototype. In this case, polyethylene was used as polyolefins, and the composition of the insulating mixture was equal: polyethylene - 5%, oil - 95%. At the same time, the breakthrough pressure of the model was 8.4 MPa / m.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить давление прорыва в 1,8 раз. Thus, the proposed method allows to increase the breakthrough pressure by 1.8 times.

Claims

1. The method of insulation of waterlogged oil reservoirs, which includes injecting a hydrocarbon-based insulating composition into the formation, characterized in that a mixture of oil, acrylic acid polymer and glycol is pumped as an insulating composition in the following ratio, wt.%:
Acrylic Acid Polymer - 1.7 - 40.0
Glycol - 3.0 - 20.0
Oil - Else
2. The method according to claim 1, characterized in that as a glycol using a by-product of the production of individual glycols in the composition, wt.%:
Monoethylene glycol - 4.0 - 6.0
Diethylene glycol - 32.0 - 38.0
Triethylene glycol - 17.0 - 23.0
Petraethylene glycol - 30.0 - 34.0
Pentaethylene glycol - 5.0 - 11.0