RU2204014C1

RU2204014C1 - Method of oil pool development

Info

Publication number: RU2204014C1
Application number: RU2001122778/13A
Authority: RU
Inventors: А.З. Гарейшина; С.М. Ахметшина; Н.А. Лебедев; Р.С. Хисамов; Р.Г. Ханнанов; В.М. Хусаинов; Т.А. Захарченко; И.Х. Гараев; В.Н. Федченко; Н.В. Шестернина
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им.В.Д.Шашина
Priority date: 2001-08-15
Filing date: 2001-08-15
Publication date: 2003-05-10

Abstract

FIELD: oil producing industry, particularly, methods for microbiological development of oil pools. SUBSTANCE: method includes injection of fringes of water with biopolymer into formation through injection well, and withdrawal of products through producing well. Biopolymer is used in the form of biopolyacrylamide produced by Rhodococcus rhodochrous bacteria. Preferable versions of method embodiment provide for preliminarily injection of nutrient solution with suspension of carbon-oxidizing bacteria into formation through injection well, and allowing the dely for process conduction, and injection of fringe of water with biopolyacrylamide together with cross-linking substance. EFFECT: improved viscous and oil producing properties of injected reagents resulting in higher efficiency of oil displacement. 3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяных залежей микробиологическим воздействием. The invention relates to the oil industry, in particular to methods for developing oil deposits by microbiological effects.

Известен способ разработки неоднородных по проницаемости нефтяных пластов, включающих закачку в продуктивный пласт суспензии полимера в пластовой воде (см. патент РФ 2158824, МКИ Е 21 В 43/22, публ. 2000 г.). A known method of developing a heterogeneous permeability of oil reservoirs, including the injection into the reservoir of a suspension of polymer in produced water (see RF patent 2158824, MKI E 21 43/22, publ. 2000).

Недостатком данного способа является кольматация призабойной зоны пласта вследствие использования порошка полимера. The disadvantage of this method is the mudding of the bottomhole formation zone due to the use of polymer powder.

Известен способ вытеснения остаточной нефти из обводненного пласта, включающий последовательную закачку в пласт оторочек раствора полиакриламида с полисахаридом культуральной жидкости микроорганизмов Acinetobactor sp., минерализованной воды и раствора соли алюминия с продавкой указанных реагентов водовоздушной смесью, содержащей соли азота фосфора и углеводородокисляющие микрогранулы (см. патент РФ 2156354, МКИ Е 21 В 43/22, публ. 2000 г.). A known method of displacing residual oil from a waterlogged formation, comprising sequentially injecting into the formation rims of a solution of polyacrylamide with a polysaccharide of the culture liquid of microorganisms Acinetobactor sp., Mineralized water and an aluminum salt solution by selling these reagents with an air-water mixture containing phosphorus nitrogen salts and hydrocarbon-oxidizing microgranules (see patent. RF 2156354, MKI E 21 43/22, publ. 2000).

Данный способ в основном направлен на проведение изоляционных работ для перераспределения фильтрационных потоков. This method is mainly aimed at conducting insulation work to redistribute the filtration flows.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ разработки нефтяной залежи, включающий циклическую закачку в пласт через нагнетательную скважину биополимера, продуцированного бактериями Pseudomonas Putida - 110, и оторочек газа, отбор нефти через добывающую скважину (см. патент РФ 2043489, МКИ Е 21 В 43/22, публ. 1995 г.). The closest in technical essence and the achieved effect is a method of developing an oil deposit, including cyclic injection into the reservoir through an injection well of a biopolymer produced by the bacteria Pseudomonas Putida - 110, and gas rims, oil extraction through a production well (see RF patent 2043489, MKI E 21 B 43/22, publ. 1995).

Недостатком данного способа является низкая эффективность нефтевытеснения, и, кроме того, используемый биополимер подвержен биологической деструкции, а также использование в составе питательного раствора дефицитной и дорогой мелассы и большого количества солей, что значительно удорожает технологию. The disadvantage of this method is the low efficiency of oil displacement, and, in addition, the biopolymer used is subject to biological degradation, as well as the use of scarce and expensive molasses and a large amount of salts in the nutrient solution, which significantly increases the cost of the technology.

В основу настоящего изобретения положена задача создать экологически чистый способ разработки нефтяной залежи, позволяющий за счет активной стимуляции микроорганизмов улучшить вязкостные и нефтевытесняющие свойства закачиваемых реагентов и, тем самым, повысить эффективность нефтевытеснения. The present invention is based on the task of creating an environmentally friendly method for developing an oil deposit, which, due to active stimulation of microorganisms, improves the viscosity and oil-displacing properties of the injected reagents and, thereby, increase the efficiency of oil displacement.

Поставленная задача решается тем, что в способе разработки нефтяной залежи, включающем закачку в пласт через нагнетательную скважину оторочек воды с биополимером и отбор продукции через добывающую скважину, в качестве биополимера используют биополиакриламид, продуцируемый бактериями рода Rhodococcus rhodochrous. The problem is solved in that in the method of developing an oil reservoir, which involves injecting water rims with a biopolymer into the formation through an injection well and taking products through a production well, biopolyacrylamide produced by bacteria of the genus Rhodococcus rhodochrous is used as a biopolymer.

В преимущественных вариантах выполнения способа: 1) предварительно в пласт через нагнетательную скважину закачивают питательный раствор с суспензией углеродокисляющих бактерий и проводят технологическую выдержку; 2) раствор биополиакриламида закачивают вместе со сшивателем. In preferred embodiments of the method: 1) a nutrient solution with a suspension of carbon-oxidizing bacteria is first pumped into the formation through an injection well and technological exposure is carried out; 2) the biopolyacrylamide solution is pumped together with a crosslinker.

Биополиакриламид, продуцируемый клетками Rhodococcus rhodochrous, получают путем полимеризации акрилонитрила. Наработанную биомассу клеток Rhodococcus rhodochrous суспензируют в концентрации 0,08-0,4 г/л в воде и добавляют акронитрил. Процесс проводят при температуре от 3 до 50^oС. Получают 7-38%-ный раствор биополиакриламида. По внешнему виду раствор биополиакриламида представляет собой гелеобразную вязкую массу, бесцветную или желтоватого цвета, ТУ 6-02-00209912-61-97 "1". Биополиакриламид устойчив при повышенной температуре, не подвержен биологической и механической деструкции, хорошо совместим с пресной и высокоминерализованной водами.The biopolyacrylamide produced by Rhodococcus rhodochrous cells is obtained by polymerization of acrylonitrile. The accumulated biomass of Rhodococcus rhodochrous cells is suspended in a concentration of 0.08-0.4 g / l in water and acronitrile is added. The process is carried out at a temperature of from 3 to 50 ^o C. Get a 7-38% solution of biopolyacrylamide. In appearance, the biopolyacrylamide solution is a gel-like viscous mass, colorless or yellowish, TU 6-02-00209912-61-97 "1". Biopolyacrylamide is stable at elevated temperatures, is not subject to biological and mechanical destruction, is well compatible with fresh and highly saline waters.

Для осуществления технологии в качестве углеродокисляющих бактерий используют:
- бактериальный препарат "Путидойл", представляющий собой мелкодисперсный порошок светло-коричневого цвета по ТУ 64.14-110-86;
- биопрепарат "Деворойл", представляющий собой ассоциацию бактериальных микроорганизмов рода Pseuolomonas и дрожжевых микроорганизмов Candida sp., выделенных из пластовых вод Бондюжского месторождения;
- биопрепарат "Дестройл" по ТУ 9291-006-05803071-96;
- штамм Pseudomonas species - 45 из коллекции Института биохимии и физиологии микроорганизмов, г. Пущино.To implement the technology as carbon-oxidizing bacteria use:
- Putidul bacterial preparation, which is a fine powder of light brown color according to TU 64.14-110-86;
- biological product "Devoroil", which is an association of bacterial microorganisms of the genus Pseuolomonas and yeast microorganisms Candida sp. isolated from the formation water of the Bondyuzhskoye field;
- biological product "Destroyl" according to TU 9291-006-05803071-96;
- strain Pseudomonas species - 45 from the collection of the Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Pushchino.

В качестве сшивателя могут быть использованы, например, ацетат хрома по ТУ 2499-001-50635131-00 или сульфат алюминия по ГОСТ 12966-85. As a crosslinker, for example, chromium acetate according to TU 2499-001-50635131-00 or aluminum sulfate according to GOST 12966-85 can be used.

Добавление сшивателя вызывает постепенное загущение растворов биополиакриламида. The addition of a crosslinker causes a gradual thickening of the biopolyacrylamide solutions.

Питательный раствор готовят путем добавления в воду при перемешивании диаммонитфосфата в количестве, достаточном для получения раствора 10,0%-ной концентрации и УОБ в количестве 10^-6-10⁸ кл/мл.A nutrient solution is prepared by adding diammonite phosphate to the water with stirring in an amount sufficient to obtain a solution of 10.0% concentration and a DRR in an amount of 10 ^-6 -10 ⁸ cells / ml.

Закачка питательного раствора с углеводородокисляющими бактериями позволяет интенсифицировать процесс жизнедеятельности закачиваемых микроорганизмов и активизировать пластовую микрофлору, что приводит к образованию нефтевытесняющих агентов: биоПАВ, спиртов, альдегидов, кетонов. The injection of a nutrient solution with hydrocarbon-oxidizing bacteria makes it possible to intensify the vital activity of the injected microorganisms and activate the reservoir microflora, which leads to the formation of oil-displacing agents: bio-surfactants, alcohols, aldehydes, ketones.

После закачки в пласт раствора биополиакриламида образуется стойкая к размыву водой система, способная заметно повысить фильтрационное сопротивление высокопроницаемых зон пласта. Это приводит к повышению степени охвата пласта воздействием, способствуя приросту извлекаемых запасов нефти из залежи. After injection of a solution of biopolyacrylamide into the formation, a system resistant to erosion with water is formed, capable of significantly increasing the filtration resistance of highly permeable zones of the formation. This leads to an increase in the degree of reservoir exposure, contributing to an increase in recoverable oil reserves from the reservoir.

При разработке нефтяных залежей, характеризующихся высокой неоднородностью зон и аномальными поглощениями, раствор биополиакриламида закачивают со сшивателем, в результате чего в пласте образуется более стойкая к размыву изолирующая система за счет сшивки цепочек биополиакриламида солями алюминия или хрома. When developing oil deposits characterized by high heterogeneity of zones and abnormal absorption, the biopolyacrylamide solution is pumped with a crosslinker, as a result of which an insulating system that is more resistant to erosion is formed in the reservoir due to crosslinking of the biopolyacrylamide chains with aluminum or chromium salts.

Новая совокупность заявленных признаков позволяет получить новый результат, а именно создать экологически чистый способ разработки нефтяной залежи за счет микробиологического воздействия на пласт. A new set of claimed features allows you to get a new result, namely to create an environmentally friendly way to develop oil deposits due to microbiological effects on the reservoir.

Анализ известных решений, отобранных в процессе поиска, показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков и наличием вышеуказанных преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения 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 with the claimed combination of features and the above advantages, which allows us to conclude that the claimed invention meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Технология проведения опытно-промышленных работ заключается в следующем. The technology of pilot works is as follows.

В непосредственной близи от нагнетательной скважины устанавливают емкости с биополиакриламидом и питательным раствором с УОБ. В зависимости от приемистости и проницаемости коллектора вначале закачивают раствор биополиакриламида путем равномерной дозировки геля в циркулирующую по схеме "емкость-насос-емкость" воду и дополнительного перемешивания до получения однородного гомогенного раствора с 0,05-0,08%-ной концентрацией биополиакриламида. При содержании недостаточного количества пластовой микрофлоры предварительно закачивают питательный раствор с УОБ и проводят технологическую выдержку не менее двух недель. Общий объем закачиваемых компонентов определяют из расчета 100 м³ на 1 м толщины обрабатываемого пласта. При использовании биополиакриламида со сшивателем, в зависимости от скорости сшивки сшиватель закачивают вместе или до закачки раствора биополиакриламида с 0,03-0,1%-ной концентрацией.In the immediate vicinity of the injection well, containers with biopolyacrylamide and nutrient solution with DRR are installed. Depending on the injectivity and permeability of the collector, the biopolyacrylamide solution is first pumped by uniformly dispensing the gel into the circulating water according to the “capacity-pump-capacity” scheme and additional mixing until a homogeneous solution with a 0.05-0.08% concentration of biopolyacrylamide is obtained. If there is an insufficient amount of formation microflora, the nutrient solution with DRR is pre-pumped and technological exposure is carried out for at least two weeks. The total volume of injected components is determined from the calculation of 100 m ³ per 1 m of the thickness of the treated formation. When using biopolyacrylamide with a crosslinker, depending on the speed of crosslinking, the crosslinker is pumped together or before the injection of a biopolyacrylamide solution with a 0.03-0.1% concentration.

Для доказательства соответствия заявленного изобретения критерию "промышленная применимость" приводим конкретные примеры определения эффективности заявленного изобретения. To prove the conformity of the claimed invention to the criterion of "industrial applicability" we give specific examples of determining the effectiveness of the claimed invention.

Исследования проводят в лабораторных условиях на моделях нефтяного пласта. Модель нефтяного пласта представляет собой стеклянную трубку длиной 100 см и диаметром 2 см, заполненную размолотой породой, составленной из отдельных фракций. Набор фракций породы определяют заданной величиной проницаемости. Подготовленные модели под вакуумом насыщают пластовой водой, затем воду из пористой среды вытесняют нефтью, причем вытеснение воды проводят до появления нефти в пробах на выходе из пористой среды. Измеряют начальный коэффициент нефтевытеснения k_н1. Закачивают в модель исследуемые реагенты в объеме, равном объему пор модели. В случае, если в модель закачивают питательный раствор с УОБ, то ее помещают в термостат на две недели, где выдерживают при температуре, необходимой для роста бактерий (30-40^oС). Продолжают вытеснение нефти из порового пространства закачиваемой водой с минерализацией 130 г/л. Измеряют конечный коэффициент нефтевытеснения - k_н2. Результаты исследований приведены в таблице.Studies are carried out in laboratory conditions on models of an oil reservoir. The model of the oil reservoir is a glass tube 100 cm long and 2 cm in diameter, filled with crushed rock composed of individual fractions. The set of rock fractions is determined by a given value of permeability. Prepared models are saturated with formation water under vacuum, then water is displaced from the porous medium by oil, and water is displaced until oil appears in the samples at the outlet of the porous medium. The initial oil displacement coefficient k _{n1 is measured} . The studied reagents are pumped into the model in a volume equal to the pore volume of the model. If a nutrient solution with DRR is pumped into the model, then it is placed in a thermostat for two weeks, where it is kept at the temperature necessary for the growth of bacteria (30-40 ^o С). Oil is being displaced from the pore space by injected water with a salinity of 130 g / l. Measure the final coefficient of oil displacement - k _n2 . The research results are shown in the table.

Пример 1 (заявляемый способ). В модель пласта закачивают раствор биополиакриламида 0,05%-ной концентрации. Объем оторочки составляет 0,2 V_пор. Прирост коэффициента нефтевытеснения составляет 0,264.Example 1 (the inventive method). A 0.05% concentration of biopolyacrylamide solution is pumped into the reservoir model. The volume of the rim is 0.2 V _then . The growth rate of oil displacement is 0.264.

Пример 2. В модель пласта закачивают питательный раствор с биопрепаратом "Деворойл", в количестве 2,5•10⁷ кл/мл, термостатируют в течение 10 дней, а затем закачивают биополиакриламид 0,05%-ной концентрации. Прирост коэффициента нефтевытеснения составляет 0,41.Example 2. A nutrient solution with Devoroil biologics is pumped into the reservoir model, in an amount of 2.5 • 10 ⁷ cells / ml, thermostated for 10 days, and then biopolyacrylamide of 0.05% concentration is pumped. The growth rate of oil displacement is 0.41.

Пример 3. В модель пласта закачивают раствор биополиакриламида 0,08%-ной концентрации вместе с ацетатом хрома 0,04%-ной концентрации. Прирост коэффициента нефтевытеснения составляет 0,453. Example 3. A 0.08% concentration of biopolyacrylamide solution is injected into the reservoir model along with 0.04% concentration of chromium acetate. The growth rate of oil displacement is 0.453.

Пример 4. Проводят аналогично примеру 2, только в качестве УОБ используют штамм Pseuolomonas species - 45 в количестве 2,5•10⁶ кл/мл. Прирост коэффициента нефтевытеснения составляет 0,408.Example 4. Carried out analogously to example 2, only as a DRR use the strain Pseuolomonas species - 45 in an amount of 2.5 • 10 ⁶ cells / ml. The growth rate of oil displacement is 0.408.

Пример 5. В модель пласта закачивают 0,05%-ный раствор полиакриламида в количестве, равном объему пор. Прирост коэффициента нефтевытеснения составляет 0,125. Example 5. A 0.05% polyacrylamide solution is pumped into the reservoir model in an amount equal to the pore volume. The growth rate of oil displacement is 0.125.

Пример 6 (известный способ). В модель пласта закачивают раствор биополимера, продуцированного бактериями Pseudomonas Putida 110 с концентрацией 5•10⁷ кл/мл, затем закачивают азот. Прирост коэффициента нефтевытеснения составляет 0,22.Example 6 (known method). A solution of the biopolymer produced by the bacteria Pseudomonas Putida 110 with a concentration of 5 • 10 ⁷ cells / ml is pumped into the reservoir model, then nitrogen is pumped. The growth rate of oil displacement is 0.22.

Как видно из данных таблицы, прирост коэффициента нефтевытеснения при использовании заявляемого способа увеличивается по сравнению с известным способом в 1,2-1,47 раз, а по сравнению с использованием раствора полиакриламида - в 2,11-3,48 раз. As can be seen from the table, the increase in the coefficient of oil displacement when using the proposed method increases in comparison with the known method 1.2-1.47 times, and compared with the use of a solution of polyacrylamide - 2.11-3.48 times.

Claims

1. A method of developing an oil reservoir, including injecting water rims with a biopolymer into the formation through an injection well and selecting products through a producing well, characterized in that biopolyacrylamide produced by bacteria of the form Rhodococcus rhodochrous is used as a biopolymer.

2. The method according to p. 1, characterized in that the nutrient solution with a suspension of carbon-oxidizing bacteria is first pumped into the formation through an injection well and technological exposure is carried out.

3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that the rims of water with biopolyacrylamide are injected with a crosslinker.