RU2173382C1

RU2173382C1 - Formulation for controlling permeability of nonuniform formations

Info

Publication number: RU2173382C1
Application number: RU2000130179/03A
Authority: RU
Inventors: М.М. Мухаметшин; П.А. Ладин; Н.В. Муслимова; Р.Х. Алмаев; В.Н. Хлебников; А.А. Рамазанова; Д.Р. Мурзагулова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть"
Priority date: 2000-12-04
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2001-09-10

Abstract

FIELD: oil and gas production. SUBSTANCE: formulation based on spent alkali from wet gas treatment processes additionally contains 0.5 to 10% of carbonalkali reagent. EFFECT: enhanced effect in middle and late periods of oil deposit development and increased oil recovery. 2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования проницаемости неоднородных нефтяных пластов, применяемым для повышения нефтеотдачи нефтяных месторождений. The invention relates to the oil industry, in particular to compositions for regulating the permeability of heterogeneous oil formations used to increase oil recovery in oil fields.

Известны составы для регулирования проницаемости неоднородных пластов, содержащие силикатно-щелочные реагенты, водорастворимые полимеры, полимер-дисперсные композиции и т.д. (Е.Н. Сафонов, Р.Х. Алмаев, "Методы извлечения остаточной нефти на месторождениях Башкортостана" - Уфа: РИЦ АНК "Башнефть", 1997, - 247 с., А.Т. Горбунов, Л.Н. Бученков. "Щелочное заводнение". - М.: Недра, 1989 г. , - 167 с.). Недостатками известных технических решений является недостаточная технологическая и экономическая эффективность. Known compositions for controlling the permeability of heterogeneous formations containing silicate-alkaline reagents, water-soluble polymers, polymer-dispersed compositions, etc. (E.N.Safonov, R.Kh. Almaev, "Methods for the extraction of residual oil in the fields of Bashkortostan" - Ufa: RIC ANK Bashneft, 1997, 247 pp., A.T. Gorbunov, L.N. Buchenkov. “Alkaline water flooding.” - M.: Nedra, 1989, - 167 p.). The disadvantages of the known technical solutions is the lack of technological and economic efficiency.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому составу является состав, содержащий лигносульфонат и отработанную щелочь мокрых процессов газоочистки (патент РФ N 2097537). Недостатком его является недостаточная эффективность, связанная с подвижностью и недостаточной стабильностью образующихся в пласте осадков. The closest in technical essence to the claimed composition is a composition containing lignosulfonate and spent alkali of wet gas cleaning processes (RF patent N 2097537). Its disadvantage is the lack of efficiency associated with the mobility and lack of stability of sediments formed in the reservoir.

Задачей изобретения является повышение эффективности воздействия на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений. Указанная задача решается заявляемым составом, включающим углещелочной реагент (УЩР) и отработанную щелочь мокрых процессов газоочистки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углещелочной реагент - 0,5 - 10,0
Отработанная щелочь мокрых процессов газоочистки - 90,0 - 99,5
Отработанная щелочь является практически не используемым и трудноутилизируемым крупнотоннажным отходом нефтехимических производств (Р. Гловер, Х. М. Гомаа. "Способы очистки отработанной щелочи". Нефтегазовые технологии (Нефть, газ и нефтехимия за рубежом), 1994, N 4-5, с. 41-43). Данный реагент содержит 5 и более мас.% щелочных компонентов (гидроксида натря и(или) карбоната натрия) и имеет pH > 10.The objective of the invention is to increase the effectiveness of the impact in the middle and late stages of oil field development. This problem is solved by the claimed composition, including carbon-alkaline reagent (UCHR) and spent alkali of wet gas cleaning processes in the following ratio of components, wt.%:
Carbon-alkaline reagent - 0.5 - 10.0
Spent alkali of wet gas cleaning processes - 90.0 - 99.5
Waste alkali is a practically unused and difficult to recycle large-capacity waste from petrochemical industries (R. Glover, H. M. Gomaa. "Ways to clean spent alkali. Oil and gas technologies (Oil, gas and petrochemicals abroad), 1994, N 4-5, p . 41-43). This reagent contains 5 and more wt.% Alkaline components (sodium hydroxide and (or) sodium carbonate) and has a pH> 10.

Углещелочной реагент является продуктом взаимодействия гуминовых веществ бурого угля с щелочными и получается по известным методикам. Carbon-alkaline reagent is a product of the interaction of humic substances of brown coal with alkaline and obtained by known methods.

Состав готовят путем растворения УЩР в отработанной щелочи. The composition is prepared by dissolving USR in spent alkali.

Эффективно достигается следующим способом. При смешении состава в пласте с минерализованными водами или специально закаченными оторочками растворов солей двух- и трехвалентных металлов происходит образование осадков, снижающих проницаемость обводненных высокопроницаемых зон и пропластов, что способствует выравниванию фронта заводнения, вытеснению остаточной нефти, снижению обводненности продукции, уменьшению непроизводительной закачки воды и вовлечению в разработку плохо дренированных участков пласта. Щелочные компоненты отработанной щелочи замедляют коагуляцию и осаждения УЩР, что способствует увеличению глубины проникновения состава в пласт и повышению эффективности воздействия. Совместное осаждение гидроксидов, карбонатов и УЩР приводит к увеличению объема осадка, замедляет скорость его старения. Возможность приготовления состава непосредственно в промысловых условиях, низкая стоимость и доступность исходных реагентов обеспечивают высокую экономическую эффективность от применения состава. Effectively achieved in the following way. When the composition in the formation is mixed with mineralized waters or specially injected rims of solutions of salts of divalent and trivalent metals, precipitation occurs, which reduces the permeability of flooded high-permeability zones and layers, which helps to smooth the waterflood front, displace residual oil, reduce water cut in water, and reduce unproductive water injection and involvement in the development of poorly drained sections of the reservoir. The alkaline components of spent alkali slow down the coagulation and deposition of USR, which helps to increase the depth of penetration of the composition into the reservoir and increase the effectiveness of the impact. Joint precipitation of hydroxides, carbonates and USR leads to an increase in sediment volume and slows down its aging rate. The ability to prepare the composition directly in the field, the low cost and availability of the starting reagents provide high economic efficiency from the use of the composition.

Состав для регулирования проницаемости неоднородных пластов может быть применен на средней и поздней стадиях разработки нефтяных месторождений с неоднородными по проницаемости пластами. При использовании состава на месторождениях с инзкоминерализованными водами до и (или) после закачки состава в пласт закачивается оторочка раствора соли двух- или трехвалентного металла. The composition for controlling the permeability of heterogeneous formations can be applied at the middle and late stages of the development of oil fields with heterogeneous permeability formations. When using the composition in fields with non-mineralized waters, before and (or) after injection of the composition, the rim of the salt solution of divalent or trivalent metal is injected into the formation.

Эффективность состава определяют экспериментально по нижеописанным методикам. Результаты исследований приведены в табл. 1-2. The effectiveness of the composition is determined experimentally by the methods described below. The research results are given in table. 1-2.

Пример 1
С целью определения эффективности заявляемого состава проводится тестирование по следующей методике. В мерных пробирках к составу прибавляли определенный объем осадителя - минерализованной воды нефтяного месторождения и затем перемешивания. При этом образуются осадки, которые по мере старения уменьшают свой объем. Пробирки выдерживали в покое до прекращения изменения объема осадка или геля. Данная методика позволяла установить применимость данного состава в условиях конкретного месторождения и уточнить концентрацию компонентов.Example 1
In order to determine the effectiveness of the claimed composition, testing is carried out according to the following methodology. In volumetric test tubes, a certain amount of precipitant was added to the composition — mineralized water from the oil field and then stirring. In this case, precipitation forms, which, as they age, reduce their volume. The tubes were kept at rest until the change in sediment or gel volume ceased. This technique made it possible to establish the applicability of this composition in a specific field and to clarify the concentration of the components.

Исследование проводили на примере ОЩ (ТУ 38.40263-88) и УЩР марки БРЕГ-1 (ТУ 258-004-20672718-93). Осадкообразующее действие состава определяли по отношению объема состаренного осадка (V_ос.) к общему объему смешанных состава и осадителя (V_об.):
α = (V_oc/V_oб)•100%,
где α - объемная доля состаренного осадка от общего объема в %. Результаты экспериментов приведены в табл. 1.The study was conducted on the example of OSh (TU 38.40263-88) and UShR brand BREG-1 (TU 258-004-20672718-93). Rain-effect of the composition was determined by the volume ratio of the aged sludge (V _a.) To the total volume of mixed composition and the precipitator (V _vol.):
α = (V _oc / V _about ) • 100%,
where α is the volume fraction of aged sludge from the total volume in%. The experimental results are given in table. 1.

По мере роста содержания БРЕГ-1 в составе увеличивается объем и плотность осадка. Таким образом, меняя содержание УЩР в составе можно регулировать эффективность воздействия. As the content of BREG-1 in the composition increases, the volume and density of the sediment increase. Thus, by changing the content of USR in the composition, it is possible to regulate the effectiveness of the impact.

Пример 2. Example 2

Фильтрационное исследование заявляемого состава проводили на водонасыщенных моделях пласта Арланского месторождения по следующей методике. Первоначально через модель пласта фильтровали 2-3 поровых объемов (п.о) минерализованной воды до стабилизации перепада давления (Δ), затем буфер пресной воды (0,08 - 0,10 п.о.), состав и буфер пресной воды (0,08 - 0,10 п.о.). После чего состав продавливали в модель пласта оторочкой минерализованной воды. Затем фильтрацию останавливали на приблизительно 4 суток для завершения процессов осадкообразования и старения гелей и осадков. Действие состава оценивали по изменению фильтрационного сопротивления модели пласта:
R = (ΔPt/Qt)/(ΔP₁/Q₁),
где R - фактор сопротивления, ΔP₁ - перепад давления при первоначальной фильтрации воды, ΔPt и Qt - текущие перепад давления и скорость фильтрации, Q₁ - средняя скорость фильтрации. В случае установившейся фильтрации:
R = R_ост. = k₁/k₂
где R_ост. - остаточный фактор сопротивления, k₁ и k₂ - проницаемость моделей пласта до и после воздействия. Характеристика моделей пласта и результаты экспериментов приведены в табл. 2. Фильтрационные опыты проводили при температуре 18-20^oC.A filtration study of the inventive composition was carried out on water-saturated reservoir models of the Arlan field according to the following method. Initially, 2-3 pore volumes (bp) of mineralized water were filtered through a reservoir model until the differential pressure (Δ) stabilized, then fresh water buffer (0.08 - 0.10 bp), composition and fresh water buffer (0 08 - 0.10 bp). After that, the composition was pressed into the reservoir model with a rim of mineralized water. Then the filtration was stopped for approximately 4 days to complete the processes of sedimentation and aging of gels and sediments. The effect of the composition was evaluated by the change in the filtration resistance of the reservoir model:
R = (ΔPt / Qt) / (ΔP ₁ / Q ₁ ),
where R is the resistance factor, ΔP ₁ is the pressure drop during the initial water filtration, ΔPt and Qt are the current pressure drops and the filtration rate, Q ₁ is the average filtration rate. In case of steady filtration:
R = R _rest = k ₁ / k ₂
where R _ost. - residual resistance factor, k ₁ and k ₂ - the permeability of the reservoir models before and after exposure. The characteristics of the reservoir models and the experimental results are given in table. 2. Filtration experiments were carried out at a temperature of 18-20 ^o C.

Проведенное фильтрационное исследование показало, что заявляемый состав способен значительно снижать проницаемость высокопроницаемых пористых сред. По сравнению с прототипом остаточный фактор сопротивления в результате закачки состава увеличился в 4 раза. A filtration study showed that the inventive composition is able to significantly reduce the permeability of highly permeable porous media. Compared with the prototype, the residual resistance factor as a result of the injection of the composition increased by 4 times.

Полученные данные подтверждают высокую эффективность заявляемого состава. Применение состава в нефтедобывающей промышленности позволит:
- повысить эффективность извлечения нефти из неоднородных коллекторов;
- уменьшить обводненность добываемой продукции и непроизводительную закачку воды;
- квалифицированно использовать отходы нефтехимических производств;
- улучшить охрану окружающей среды.The data obtained confirm the high efficiency of the claimed composition. The use of the composition in the oil industry will allow:
- increase the efficiency of oil recovery from heterogeneous reservoirs;
- reduce water cut in extracted products and unproductive water injection;
- skillfully use the waste from petrochemical industries;
- improve environmental protection.

Claims

Composition for controlling the permeability of heterogeneous formations, containing spent alkali of wet gas cleaning processes and an additive, characterized in that it contains carbon-alkaline reagent as an additive in the following ratio of components, wt.%:
Carbon-alkaline reagent - 0.5 - 10.0
Spent alkali of wet gas cleaning processes - 90.0 - 99.5