RU2298088C1 - Method for non-uniform oil reservoir development - Google Patents

Method for non-uniform oil reservoir development Download PDF

Info

Publication number
RU2298088C1
RU2298088C1 RU2005130438/03A RU2005130438A RU2298088C1 RU 2298088 C1 RU2298088 C1 RU 2298088C1 RU 2005130438/03 A RU2005130438/03 A RU 2005130438/03A RU 2005130438 A RU2005130438 A RU 2005130438A RU 2298088 C1 RU2298088 C1 RU 2298088C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dispersion
reservoir
polyacrylamide
polysaccharide
oil
Prior art date
Application number
RU2005130438/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Равиль Рустамович Ибатуллин (RU)
Равиль Рустамович Ибатуллин
Сергей Геннадьевич Уваров (RU)
Сергей Геннадьевич Уваров
Марат Ракипович Хисаметдинов (RU)
Марат Ракипович Хисаметдинов
Иван Фоканович Глумов (RU)
Иван Фоканович Глумов
Валентина Вениаминовна Слесарева (RU)
Валентина Вениаминовна Слесарева
Шаура Газимь новна Рахимова (RU)
Шаура Газимьяновна Рахимова
Раис Салихович Хисамов (RU)
Раис Салихович Хисамов
нова Ольга Михайловна Андри (RU)
Ольга Михайловна Андриянова
Николай Петрович Кубарев (RU)
Николай Петрович Кубарев
Шамиль Каюмович Гаффаров (RU)
Шамиль Каюмович Гаффаров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
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 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority to RU2005130438/03A priority Critical patent/RU2298088C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2298088C1 publication Critical patent/RU2298088C1/en

Links

Landscapes

  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

FIELD: oil production, particularly enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons with the use of chemicals or bacterial activity to increase oil output from non-uniform reservoirs and to isolate drowned wells.
SUBSTANCE: method involves injecting dispersion of colloid polyacrylamide or polysaccharide particles, or cellulose ester particles including aluminum poly-oxychloride in reservoir. Above components are taken in the following amounts (% by weight): polyacrylamide or polysaccharide, or cellulose ester - 0.005-0.5, aluminum poly-oxychloride - 0.0015-0.1, remainder is water. Volume of above dispersion is determined as V=π·R2mh, where R is radius of dispersion penetration in reservoir, m, m is mean porosity, parts, h is summary thickness of accommodating intervals, m.
EFFECT: increased reservoir coverage by injection of colloid particle dispersion obtained by intromolecular cross-linking of aqueous suspension of polyacrylamide or polysaccharide, or cellulose ester and aluminum poly-oxychloride, and, as a result, filtering and oil-sweeping properties change in non-uniform reservoir, improved ecological safety and technological efficiency.
1 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефти из неоднородного нефтяного пласта, и может быть использовано для увеличения нефтеотдачи неоднородных пластов и изоляции обводнившихся скважин.The invention relates to the oil industry, in particular to methods for developing oil from a heterogeneous oil reservoir, and can be used to increase oil recovery of heterogeneous reservoirs and isolate watered wells.

Известен способ добычи нефти путем последовательной закачки в пласт растворов полиакриламида и соли алюминия, отличающийся тем, что между оторочками полиакриламида и соли алюминия закачивают оторочку пресной воды. Недостатком является то, что на поверхности готовят концентрированный раствор полимера, который разбавляется, продвигаясь по пласту, и не всегда достигает необходимой степени гелеобразования (патент РФ №2086757, опубл. 10.08.1997).A known method of oil production by sequentially injecting into the formation solutions of polyacrylamide and aluminum salt, characterized in that between the rims of the polyacrylamide and aluminum salt, a rim of fresh water is pumped. The disadvantage is that a concentrated polymer solution is prepared on the surface, which is diluted, moving along the formation, and does not always reach the necessary degree of gelation (RF patent No. 2086757, publ. 08/10/1997).

Известен состав для закачки в пласт, включающий смесь анионного полимера и соли поливалентного катиона и воды при следующем соотношении компонентов, мас.% (патент РФ №2215870, опубл. 10.11.2003):A known composition for injection into the reservoir, comprising a mixture of an anionic polymer and a salt of a polyvalent cation and water in the following ratio of components, wt.% (RF patent No. 2215870, publ. 10.11.2003):

анионный полимерanionic polymer 0,001-0,080.001-0.08 соль поливалентного катионаpolyvalent cation salt 0,0005-0,0020.0005-0.002 водаwater остальноеrest

Недостатком данного состава является то, что он не эффективен в высокопроницаемых пластах из-за недостаточного содержания полимера и соли поливалентного катиона в смеси. Вследствие этого количество образовавшихся капсулированных систем и их размеры недостаточны для закупоривания высокопроницаемых зон пласта. В результате не происходит перераспределения фильтрационного потока закачиваемой вслед воды и снижается коэффициент охвата пласта воздействием.The disadvantage of this composition is that it is not effective in highly permeable formations due to the insufficient content of polymer and salt of the polyvalent cation in the mixture. As a result, the number of encapsulated systems formed and their sizes are insufficient to clog highly permeable formation zones. As a result, there is no redistribution of the filtration flow of the water injected after the water and the coefficient of formation coverage by the impact is reduced.

Также известен способ изменения проницаемости подземной формации, заключающийся в инжектировании в подземную формацию гелеобразующей композиции, в котором указанная гелеобразующая композиция содержит инкапсулированный сшивающий агент, второй полимер и жидкость. Сшивающий агент представляет собой соединение многовалентного металла или органический сшивающий агент. Сшивающий агент инкапсулируется первым полимером (гомополимер или сополимер гликолята и лактата, поликарбонат, полиангидрид или их смесь) с использованием двойной эмульсионной технологии или методом сушки распылением. Метод инкапсулирования усложняет и удорожает данный способ (патент РФ №2250987, опубл. 27.04.2005).A method for changing the permeability of an underground formation is also known, which consists in injecting a gelling composition into the subterranean formation, wherein said gelling composition contains an encapsulated crosslinking agent, a second polymer and a liquid. A crosslinking agent is a multivalent metal compound or an organic crosslinking agent. The crosslinking agent is encapsulated by the first polymer (a homopolymer or copolymer of glycolate and lactate, polycarbonate, polyanhydride or a mixture thereof) using double emulsion technology or by spray drying. The encapsulation method complicates and increases the cost of this method (RF patent No. 2250987, publ. 04/27/2005).

Известен способ разработки неоднородного пласта, включающий закачку в пласт дисперсии коллоидных частиц полимера и соли поливалентного катиона (патент РФ №2167281, опубл. 20.05.2001). В качестве полимера используют водный раствор полиакриламида, полисахарида, полиметакриламида и производные целлюлозы. По данному способу полимер реагирует с поливалентным катионом с образованием поперечных химических связей между макромолекулами, приводящими к получению полимеров сетчатого пространственного строения. Этот процесс происходит во времени, т.е. необходим индукционный период для гелеобразования (сшивки). Образовавшиеся в пласте в результате сшивки гидрогели обладают достаточно высоким начальным градиентом давления сдвига в порах и трещинах, очень низкой подвижностью. Кроме того, перед закачкой дисперсии сначала готовят полимерный раствор на поверхности, что требует дополнительного времени и наличия специального оборудования. При применении этого способа зачастую возникает необходимость удаления гелеобразующей композиции из ствола скважины, а после формирования геля в пласте - восстановления проницаемости нефтенасыщенных пропластков.A known method of developing a heterogeneous formation, including the injection into the formation of a dispersion of colloidal particles of a polymer and a salt of a polyvalent cation (RF patent No. 2167281, publ. 05.20.2001). As the polymer, an aqueous solution of polyacrylamide, polysaccharide, polymethacrylamide and cellulose derivatives are used. According to this method, the polymer reacts with a polyvalent cation with the formation of transverse chemical bonds between macromolecules, leading to the formation of polymers with a reticulated spatial structure. This process occurs in time, i.e. an induction period is necessary for gelation (crosslinking). The hydrogels formed in the formation as a result of crosslinking have a rather high initial gradient of shear pressure in pores and fractures, and very low mobility. In addition, before injection of the dispersion, a polymer solution is first prepared on the surface, which requires additional time and the availability of special equipment. When applying this method, it is often necessary to remove the gel-forming composition from the wellbore, and after gel formation in the formation, to restore the permeability of oil-saturated interlayers.

В качестве солей поливалентных катионов используют ацетата, тартраты, цитраты, хромат и бихромат аммония и щелочных металлов, хромовые и алюмокалиевые квасцы, в частности ацетат хрома. Слабая изученность экосистем с точки зрения возможности окисления трехвалентной формы хрома в более токсичную шестивалентную форму (предельно допустимая концентрация - ПДК=0,1 мг/л), а также возможное присутствие Cr+6 в товарном продукте, содержащем соли хрома в трехвалентной форме, привело к определенным ограничениям в использовании технологий на базе соединений хрома в ряде западных стран и в некоторых регионах России. Алюмокалиевые квасцы имеют ограниченную растворимость и плохо совмещаются со сточными водами, при контакте с ними выпадает осадок гидроксида алюминия. Растворение происходит во времени.As salts of polyvalent cations, acetate, tartrates, citrates, chromium and dichromate of ammonium and alkali metals, chromium and potassium alum, in particular chromium acetate, are used. Weak knowledge of ecosystems in terms of the possibility of oxidizing the trivalent form of chromium to a more toxic hexavalent form (maximum permissible concentration - MPC = 0.1 mg / L), as well as the possible presence of Cr +6 in a marketable product containing chromium salts in trivalent form, led certain restrictions on the use of technologies based on chromium compounds in a number of Western countries and in some regions of Russia. Potassium alum has limited solubility and is poorly combined with wastewater, and aluminum hydroxide precipitates upon contact with them. Dissolution occurs over time.

С целью улучшения фильтрационных свойств полимерных систем дополнительно вводят дисперсии гель-частиц (ДГЧ), набухающих в 100-5000 раз, но не растворимых в воде, что ведет к образованию дисперсии коллоидных частиц со следующей концентрацией компонентов, мас.%:In order to improve the filtration properties of polymer systems, dispersions of gel particles (DHP) are added, swelling 100-5000 times, but not soluble in water, which leads to the formation of a dispersion of colloidal particles with the following concentration of components, wt.%:

водорастворимый полимерwater soluble polymer 0,1-1,00.1-1.0 соль поливалентного катионаpolyvalent cation salt 0,001-0,50.001-0.5 дисперсия гель-частицgel dispersion 0,001-0,1.0.001-0.1.

В качестве гель-частиц используют частично сшитые внутримолекулярными связями сополимеры акрилатных мономеров с эфирами целлюлозы, метиленбисакриламида и др. Эти гель-частицы довольно быстро начинают набухать в закачиваемом растворе, что ведет к увеличению давления закачки дисперсной системы. Это усложняет технологический процесс, происходит удорожание его за счет использования дорогостоящих реагентов.Particles of acrylate monomers with cellulose ethers, methylene bisacrylamide, etc., partially crosslinked by intramolecular bonds, are used as gel particles. These gel particles begin to swell rather quickly in the injected solution, which leads to an increase in the injection pressure of the dispersed system. This complicates the process, it is becoming more expensive due to the use of expensive reagents.

Способ эффективен в пластах с высокой проницаемостью с наличием развитой системы трещин. В неоднородных терригенных коллекторах набухшие гель-частицы закупоривают поры на входе и не дают проникнуть сшитому малоподвижному полимерному раствору в глубь пласта, что снижает охват пласта вытеснением и эффективность способа в целом.The method is effective in formations with high permeability with the presence of a developed system of fractures. In heterogeneous terrigenous reservoirs, the swollen gel particles clog the pores at the inlet and prevent the crosslinked sedentary polymer solution from penetrating into the depth of the formation, which reduces the coverage of the formation by displacement and the efficiency of the process as a whole.

Наиболее близким является способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку в пласт водной дисперсии коллоидных частиц полиакриламида, или полисахарида, или эфира целлюлозы, содержащей хлорид алюминия (патент США №4009755, опублик. 01.03.1977).The closest is a method of developing a heterogeneous oil reservoir, including injecting into the reservoir an aqueous dispersion of colloidal particles of polyacrylamide, or polysaccharide, or cellulose ether containing aluminum chloride (US patent No. 4009755, published. 01.03.1977).

Технический результат - увеличение охвата пласта воздействием путем закачки дисперсии коллоидных частиц, образованных за счет внутримолекулярной сшивки водной суспензии полиакриламида, или полисахарида, или эфира целлюлозы и полиоксихлорида алюминия, что ведет к изменению фильтрационных и нефтевытесняющих параметров неоднородного пласта, а также повышение технологичности и экологичности способа.EFFECT: increased formation coverage by injection by dispersion of colloidal particles formed by intramolecular crosslinking of an aqueous suspension of polyacrylamide, or polysaccharide, or cellulose ether and polyoxychloride of aluminum, which leads to a change in the filtration and oil-displacing parameters of the heterogeneous formation, as well as an increase in the processability and environmental friendliness of the method .

Способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку в пласт водной дисперсии коллоидных частиц полиакриламида, или полисахарида, или эфира целлюлозы, содержащей хлорид алюминия, отличающийся тем, что используют в качестве хлорида алюминия полиоксихлорид алюминия при следующем соотношении компонентов указанной дисперсии, мас.%:A method of developing a heterogeneous oil reservoir, including injecting into the reservoir an aqueous dispersion of colloidal particles of polyacrylamide, or polysaccharide, or cellulose ether containing aluminum chloride, characterized in that aluminum polyoxychloride is used as aluminum chloride in the following ratio of components of the specified dispersion, wt.%:

полиакриламид, или полисахарид, илиpolyacrylamide, or polysaccharide, or эфир целлюлозыcellulose ether 0,005-0,50.005-0.5 полиоксихлорид алюминияaluminum polyoxychloride 0,0015-0,10.0015-0.1 водаwater остальноеrest

при этом объем указанной дисперсии рассчитывают по формулеthe volume of the specified dispersion is calculated by the formula

V=πR2mh, гдеV = πR 2 mh, where

R - радиус проникновения дисперсии в пласт, м,R is the radius of penetration of the dispersion into the reservoir, m,

m - средняя пористость, доли единиц,m - average porosity, fraction of units,

h - суммарная толщина принимающих интервалов, м.h is the total thickness of the receiving intervals, m

В результате взаимодействия раствора полимера и соли поливалентного катиона происходит образование трех типов связи.As a result of the interaction of the polymer solution and the salt of the polyvalent cation, three types of bonds are formed.

Первый - сшивание нескольких полимерных цепей - называется межмолекулярной или межцепной сшивкой, с образованием сетчатой структуры, которая относится к связнодисперсному типу дисперсий коллоидных частиц. В прототипе сшивка происходит по этому типу.The first - crosslinking of several polymer chains - is called intermolecular or interchain crosslinking, with the formation of a network structure, which refers to a coherent dispersed type of dispersion of colloidal particles. In the prototype, crosslinking occurs according to this type.

Второй тип связи - ионы поливалентного катиона взаимодействуют только с одним звеном полимерной макромолекулы.The second type of bond — polyvalent cation ions interact with only one unit of the polymer macromolecule.

Третий тип связи называют дальнодействующей внутримолекулярной сшивкой, при ней происходит сшивание двух полимерных сегментов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Сшивки этого типа не ведут к образованию сетки.The third type of bond is called long-range intramolecular crosslinking; in this case, two polymer segments located at a certain distance from each other are crosslinked. Crosslinking of this type does not lead to meshing.

Введение полиоксихлорида алюминия в водную суспензию полиакриламида, или полисахарида, или эфира целлюлозы при оптимальном соотношении позволяет получить на основе гетерофазной сшивки по третьему типу дисперсию коллоидных частиц. Внутренняя часть коллоидных частиц содержит воду, а оболочка состоит из полимерных молекул, соединенных друг с другом полиоксихлоридом алюминия. Коллоидные частицы свободно располагаются в водной фазе и не связаны друг с другом. Такой тип дисперсных систем называется свободнодисперсным.The introduction of aluminum polyoxychloride into an aqueous suspension of polyacrylamide, or polysaccharide, or cellulose ether in the optimal ratio allows to obtain a dispersion of colloidal particles based on heterophase crosslinking according to the third type. The inner part of the colloidal particles contains water, and the shell consists of polymer molecules connected to each other by aluminum polyoxychloride. Colloidal particles are freely located in the aqueous phase and are not related to each other. This type of dispersed system is called free-dispersed.

Образующаяся по предлагаемому способу дисперсия коллоидных частиц (ДКЧ) на основе суспензии полиакриламида, или полисахарида, или эфира целлюлозы и поликсихлорида алюминия (ПОХА) способна двигаться в глубь неоднородного пласта на значительные расстояния, накапливаясь постепенно в порах и изолируя их. Благодаря этому происходит перераспределение потоков фильтрующегося по пласту нефтевытесняющего агента, что способствует увеличению охвата пласта воздействием и ведет к повышению коэффициента нефтеотдачи способа разработки нефти из неоднородного пласта. Размер коллоидных частиц составляет 0,1-5,0 мкм.The dispersion of colloidal particles (DCF) formed on the basis of the proposed method based on a suspension of polyacrylamide, or polysaccharide, or cellulose ether and aluminum polysichloride (POCHA) is capable of moving deep into the heterogeneous formation over considerable distances, gradually accumulating in the pores and isolating them. Due to this, there is a redistribution of the flows of the oil-displacing agent filtered through the formation, which contributes to an increase in the coverage of the formation by exposure and leads to an increase in the oil recovery coefficient of the method of developing oil from a heterogeneous formation. The size of the colloidal particles is 0.1-5.0 microns.

Технологический процесс закачки ДКЧ осуществляется без предварительного растворения полимера. Порошок полиакриамида (ПАА), или полисахарида (ПС), или эфира целлюлозы (ЭЦ) шнековым дозатором подается в струйный аппарат, где смешивается с водой и в виде суспензии поступает в напорный трубопровод, где смешивается с раствором полиоксихлорида алюминия и через нагнетательную линию направляется в нагнетательную скважину. Такой способ закачки в пласт водной суспензии полиакриламида, или полисахарида, или эфира целлюлозы и полиоксихлорида алюминия намного технологичнее, при этом существенно сокращается время его осуществления.The technological process of pumping DCC is carried out without first dissolving the polymer. The powder of polyacryamide (PAA), or polysaccharide (PS), or cellulose ether (EC) is fed by a screw batcher into the jet apparatus, where it is mixed with water and in the form of a suspension enters the pressure pipe, where it is mixed with aluminum polyoxychloride solution and sent through the discharge line to injection well. This method of injecting into the formation an aqueous suspension of polyacrylamide, or polysaccharide, or cellulose ether and aluminum polyoxychloride is much more technologically advanced, and its implementation time is significantly reduced.

Использование в качестве сшивателя полиоксихлорида алюминия имеет ряд преимуществ: наличие отечественного производства, дешевизна, экологичность - эти соли алюминия используются в качестве коагулянта при очистке воды в системе питьевого водоснабжения. Санитарно-экологическое преимущество полиоксихлорида алюминия перед солями хрома и другими солями алюминия проявляется в меньшем содержании остаточного алюминия в воде. В случае использования ПОХА для сшивки полимерных молекул остаточное содержание оксида алюминия составляет 0,6 г/л, т.е. приближается к предельно допустимой концентрации ПДК алюминия, которая соответствует 0,5 мг/л по Al2O3.Using aluminum polyoxychloride as a crosslinker has several advantages: domestic production, low cost, environmental friendliness - these aluminum salts are used as a coagulant in water treatment in the drinking water supply system. The sanitary and environmental advantage of aluminum polyoxychloride over chromium salts and other aluminum salts is manifested in a lower content of residual aluminum in the water. In the case of using POHA for crosslinking polymer molecules, the residual content of aluminum oxide is 0.6 g / l, i.e. approaching the maximum permissible concentration of aluminum MPC, which corresponds to 0.5 mg / l for Al 2 O 3 .

Состав товарного полиоксихлорида алюминия с достаточной полнотой описывает объединенная химическая формула в гидроксидно-хлоридной форме:The composition of commercial aluminum polyoxychloride with sufficient completeness is described by the combined chemical formula in the hydroxide-chloride form:

Figure 00000001
Figure 00000001

где а=1,2-1,4; b=3-а=1,8-1,6; n=2,4-4,5; m=3-5;where a = 1.2-1.4; b = 3-a = 1.8-1.6; n = 2.4-4.5; m is 3-5;

x=1, 2, 3... - повторяющиеся тримерно-тетрамерно-пентамерные звенья.x = 1, 2, 3 ... - repeating trimeric-tetrameric-pentameric units.

ПОХА при смешении его с водой растворяется практически сразу и полностью.When mixing it with water it dissolves almost immediately and completely.

Выбор концентрации водной суспензии полиакриламида, или полисахарида, или эфира целлюлозы и полиоксихлорида алюминия был обусловлен следующими критериями. Верхняя его граница - получением относительно однородных, кинетически и агрегативно устойчивых дисперсных систем при введении в водную суспензию полиакриламида, или полисахарида, или эфира целлюлозы полиоксихлорида алюминия. Нижняя концентрационная граница - получением эффекта, заключающегося в улучшении технологических свойств дисперсии коллоидных частиц.The choice of the concentration of an aqueous suspension of polyacrylamide, or polysaccharide, or cellulose ether and aluminum polyoxychloride was determined by the following criteria. Its upper boundary is the production of relatively homogeneous, kinetically and aggregatively stable dispersed systems when polyacrylamide, or polysaccharide, or cellulose ether of aluminum polyoxychloride is introduced into an aqueous suspension. The lower concentration boundary is to obtain the effect of improving the technological properties of the dispersion of colloidal particles.

Найдено, что оптимальным содержанием массовой доли ПАА, или ПС, или ЭЦ с точки зрения получения дисперсии коллоидных частиц является 0,005-0,5% содержание, а массовой доли ПОХА 0,0015-0,1%, при этом размеры образующихся коллоидных частиц удовлетворяют условиям выравнивания фильтрационной неоднородности пласта. В этом диапазоне концентраций получаются наиболее прочные, устойчивые во времени дисперсии коллоидных частиц.It was found that the optimal content of the mass fraction of PAA, or PS, or EC from the point of view of obtaining a dispersion of colloidal particles is 0.005-0.5%, and the mass fraction of POHA is 0.0015-0.1%, while the sizes of the resulting colloidal particles satisfy conditions for leveling the reservoir heterogeneity of the formation. In this concentration range, the most durable, time-stable dispersions of colloidal particles are obtained.

При применении данного способа на участках с высокой неоднородностью пласта при выборе объема закачки дисперсии коллоидных частиц необходимо учитывать суммарную толщину интервалов пласта, принимающих закачиваемую воду, которая определяется по результатам геофизических исследований профиля приемистости. Радиус проникновения в пласт дисперсии коллоидных частиц при выравнивании проницаемостной неоднородности пласта должен составлять 15-20 м при давлении закачки, не превышающем давления гидроразрыва пласта. Объем закачиваемой дисперсии рассчитывается по формулеWhen applying this method in areas with high heterogeneity of the formation, when choosing the injection volume of the dispersion of colloidal particles, it is necessary to take into account the total thickness of the intervals of the formation receiving the injected water, which is determined by the results of geophysical studies of the injectivity profile. The radius of penetration of the dispersion of colloidal particles into the formation during equalization of the permeability heterogeneity of the formation should be 15-20 m at an injection pressure not exceeding the pressure of the hydraulic fracturing. The volume of injected dispersion is calculated by the formula

V=πR2mh,V = πR 2 mh,

где R - радиус проникновения дисперсии в пласт, м;where R is the radius of penetration of the dispersion into the reservoir, m;

m - средняя пористость, д.ед.;m - average porosity, d.ed .;

h - суммарная толщина принимающих интервалов, м.h is the total thickness of the receiving intervals, m

Были проведены всесторонние лабораторные исследования и испытания предлагаемого способа.Comprehensive laboratory tests and tests of the proposed method were carried out.

Размер образующихся коллоидных частиц определялся следующим образом. Проводилась последовательная фильтрация одной и той же дисперсии через систему фильтров, расположенных в порядке убывания размера их пор. Каскадная фильтрация осуществлялась через такие фильтры: обычная фильтровальная бумага (dnop=5-10 мкм) → бумажный фильтр "белая лента" (dпор=3-5 мкм) → бумажный фильтр "синяя лента" (dпор=1-2,5 мкм) → мембранный фильтр Владипор №8 (dпор=0,751-0,850 мкм) → мембранный фильтр Владипор №4 (dпор=0,351-0,450 мкм) → мембранный фильтр Владипор №3 (dпор=0,251-0,350 мкм). Осадок на фильтрах промывался дистиллированной водой, после чего фильтры высушивались до постоянного веса при температуре 80°С (мембранные фильтры) и 105°С (бумажные фильтры). По полученным данным рассчитывались весовое и процентное содержание каждой фракции коллоидных частиц. В результате было выявлено, что размер коллоидных частиц лежит в интервале 0,1-5,0 мкм.The size of the resulting colloidal particles was determined as follows. The same dispersion was sequentially filtered through a system of filters arranged in decreasing order of their pore size. Cascade filtration was carried out through the following filters: ordinary filter paper (d nop = 5-10 μm) → paper filter "white tape" (d pore = 3-5 μm) → paper filter "blue tape" (d pore = 1-2, 5 μm) → Vladipor membrane filter No. 8 (d por = 0.751-0.850 μm) → Vladipor membrane filter No. 4 (d por = 0.351-0.450 μm) → Vladipor membrane filter No. 3 (d por = 0.251-0.350 μm). The filter cake was washed with distilled water, after which the filters were dried to constant weight at a temperature of 80 ° C (membrane filters) and 105 ° C (paper filters). According to the data obtained, the weight and percentage contents of each fraction of colloidal particles were calculated. As a result, it was found that the size of the colloidal particles lies in the range of 0.1-5.0 microns.

Параметром, характеризующим способность частиц проникать и накапливаться в порах пласта, является отношение, предложенное А.Н.Патрашевым, осредненного диаметра пор породы пласта к размерам частиц:The parameter characterizing the ability of particles to penetrate and accumulate in the pores of the formation is the ratio proposed by A.N. Patrashev of the average pore diameter of the formation rock to the particle size:

η0=D/d,η 0 = D / d,

где η0 - коэффициент фильтрации;where η 0 is the filtration coefficient;

D - осредненный диаметр пор породы пласта;D is the averaged pore diameter of the formation rock;

d - диаметр капсулированных систем.d is the diameter of the encapsulated systems.

В свою очередь проницаемость пористой среды зависит от размера пор:In turn, the permeability of the porous medium depends on the pore size:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где К - проницаемость пласта, мкм2,where K is the permeability of the formation, μm 2 ,

m - пористость, д.ед.m - porosity, d.ed.

Подставляя значения размеров коллоидных частиц в эти уравнения, находят значения проницаемостей пласта, в которых закачиваемая дисперсия коллоидных частиц будет проявлять максимальную эффективность при вытеснении нефти. Эти значения проницаемостей пласта лежат в интервале 0,01-5 мкм.Substituting the values of the sizes of colloidal particles into these equations, we find the values of the permeability of the formation, in which the injected dispersion of colloidal particles will show maximum efficiency in the displacement of oil. These values of the permeability of the reservoir are in the range of 0.01-5 microns.

Изучение влияния данного способа на изменение фильтрационных и нефтевытесняющих параметров, характеризующих изменение охвата пласта вытеснением, а также сравнение с прототипом проводилось с использованием физических моделей слоисто-неоднородных пористых сред с непроницаемыми границами раздела.The study of the influence of this method on the change of filtration and oil-displacing parameters characterizing the change in the coverage of the formation by displacement, as well as comparison with the prototype was carried out using physical models of layered inhomogeneous porous media with impermeable interfaces.

Лабораторные насыпные модели представляют собой две одинаковые трубки из нержавеющей стали длиной 150 см, внутренним диаметром 2,7 см, плотно заполненные молотым кварцевым песком, с общим входом и раздельными выходами. При этом одна трубка (более проницаемый пропласток) содержит песок, проницаемость которого по нефти кратно превышает проницаемость песка в другой трубке (менее проницаемый пропласток).Laboratory bulk models are two identical stainless steel tubes with a length of 150 cm, an inner diameter of 2.7 cm, densely filled with ground quartz sand, with a common entrance and separate exits. In this case, one tube (more permeable interlayers) contains sand, the oil permeability of which is several times higher than the permeability of sand in another tube (less permeable interlayers).

В качестве вытесняемой нефти используют дегазированную девонскую нефть с Карабашской УКПН вязкостью при температуре 20°С 13-19 мПа·с.As displaced oil, degassed Devonian oil with the Karabash gas treatment unit viscosity at a temperature of 20 ° C of 13-19 MPa · s is used.

В качестве полимера использовались полиакриламид марки DP 9-8177 с молекулярной массой 6,7 млн ед., полисахарид ксантан, эфир целлюлозы Полицелл СК-1.The polymer used was DP 9-8177 grade polyacrylamide with a molecular weight of 6.7 million units, xanthan polysaccharide, and Polycell Cell-1 cellulose ether.

В качестве соли поливалентного катиона использовались:As the salt of the polyvalent cation, the following were used:

- полиоксихлорид алюминия производства химического завода им.Войкова (ОАО "Аурат") г.Москва под товарным названием "Аква-Аурат™-30" (ТУ-6-09-05-1456-96);- aluminum polyoxychloride produced by the chemical plant named after Voikov (OAO Aurat), Moscow, under the trade name Aqua-Aurat ™ -30 (TU-6-09-05-1456-96);

- ацетат хрома (AX), представляющий собой твердое кристаллическое вещество, выпускается в виде 50% водного раствора с плотностью 1300 кг/м3 (ТУ 2499-001-50635131-00).- chromium acetate (AX), which is a solid crystalline substance, is produced in the form of a 50% aqueous solution with a density of 1300 kg / m 3 (TU 2499-001-50635131-00).

В качестве дисперсии гель-частиц - водонабухающий полимер АК-639 с концентрацией 0,01%.As a dispersion of gel particles, a water-swelling polymer AK-639 with a concentration of 0.01%.

Первичное вытеснение нефти проводилось до общей обводненности остаточной нефти 95-99%. После этого в общий вход модели закачивали дисперсию коллоидных частиц по предлагаемому способу при разных концентрациях компонентов и по прототипу.Primary oil displacement was carried out to a total water content of residual oil of 95-99%. After that, the dispersion of colloidal particles was pumped into the general input of the model according to the proposed method at different concentrations of the components and according to the prototype.

В качестве фильтрационного параметра, характеризующего неравномерность процесса вытеснения в двух разнопроницаемых трубках, использовали парциальный (относительный) дебит жидкости менее проницаемого пропластка q до и после вытеснения оторочки. При этом чем больше увеличивается парциальный дебит менее проницаемого пласта, тем эффективнее данный способ вытеснения нефти с точки зрения охвата неоднородных по проницаемости пластов воздействием.As a filtration parameter characterizing the unevenness of the displacement process in two differently permeable tubes, we used the partial (relative) flow rate of the liquid of the less permeable interlayer q before and after displacement of the rim. Moreover, the more the partial production rate of a less permeable formation increases, the more effective this method of oil displacement from the point of view of exposure to inhomogeneous permeability formations.

Основные условия и средние результаты вытеснения нефти на двухслойных моделях по предлагаемому и известному способам представлены в табл. 1.The main conditions and average results of oil displacement on two-layer models according to the proposed and known methods are presented in table. one.

Таблица 1Table 1 НаименованиеName Един. измер.One meas. 0,2% ПАА 0,02% ПОХА 99,78% вода0.2% PAA 0.02% POHA 99.78% water 0,1% ПАД, 0,02% ПОХА 99,88% вода0.1% PAD, 0.02% FISH 99.88% water 0,5% ксантан 0,025% ПОХА 99,475% вода0.5% xanthan gum 0.025% PHA 99.475% water 0,2% ПАА, 0,02 АХ, 0,01 ДГЧ известный 99,77% вода0.2% PAA, 0.02 AH, 0.01 DHA known 99.77% water Количество проведенных опытовThe number of experiments 55 55 55 33 Содержание глинопорошка в пористой средеThe content of clay powder in a porous medium мПа·сMPa · s 55 33 55 33 Нефтепроницаемость:Oil permeability: более проницаемой трубкиmore permeable tube мкм2 μm 2 менее проницаемой трубкиless permeable tube мкм2 μm 2 3,82 0,463.82 0.46 4,02 0,244.02 0.24 4,66 0,694.66 0.69 15,4 0,4315.4 0.43 Соотношение проницаемостейPermeability ratio д.едgrandfather 8,38.3 16,716.7 6,756.75 35,835.8 Вытеснение водой:Water displacement: Относительное кол-во жидкости на выходеRelative liquid output ΣVпорΣV spore 11,011.0 7,067.06 12,1612.16 8,318.31 Конечная обводненность жидкости на выходе двухслойной средыThe final water cut of the liquid at the outlet of the two-layer medium %% 98,598.5 98,098.0 99,699.6 99,099.0 Коэффициент вытеснения нефтиOil displacement coefficient %% 49,949.9 37,537.5 49,049.0 47,047.0 Парциальный дебит по жидкости: менее проницаемой трубки q'Partial fluid flow rate: less permeable tube q ' д.ед.grandfather. 0,0740,074 0,0060.006 0,1010,101 0,0700,070 Доизвлечение с дисперсией (10% ΣVпор):Retrieval with dispersion (10% ΣVpor): Относительное количество профильтрованной жидкости (ОКПЖ)The relative amount of filtered fluid (OKPZH) ΣVпорΣV spore 14,214.2 11,5211.52 11,2811.28 Конечный коэффициент вытеснения нефтиFinal oil displacement rate %% 64,664.6 50,450,4 62,362.3 55,155.1 Прирост коэффициента вытеснения нефтиThe growth rate of oil displacement %% 14,714.7 12,912.9 13,313.3 8,18.1 Парциальный дебит по жидкости: менее проницаемой трубки q''Partial fluid flow rate: q '' less permeable tube д.ед.grandfather. 0,3480.348 0,0590.059 0,5350.535 0,120.12 Кратность увеличения парциального дебита менее проницаемой трубкиThe rate of increase in the partial flow rate of a less permeable tube б/рb / r 4,74.7 9,89.8 5,35.3 1,71.7

Как видно из табл. 1, парциальный дебит менее проницаемой трубки при осуществлении предлагаемого способа увеличился в среднем в 6,6 раза, а по известному способу в 1,7 раза, а прирост коэффициента вытеснения нефти составил соответственно 13,6% и 8,1%.As can be seen from the table. 1, the partial flow rate of a less permeable tube during the implementation of the proposed method increased by an average of 6.6 times, and by a known method by 1.7 times, and the increase in oil displacement ratio was 13.6% and 8.1%, respectively.

Эффективность предлагаемого способа разработки нефти из неоднородного нефтяного пласта в лабораторных условиях определялась путем тестирования фильтрационных и нефтевытесняющих свойств дисперсий коллоидных частиц на девонских кернах с использованием установки "Core Lab" по специальной методике.The effectiveness of the proposed method for developing oil from a heterogeneous oil reservoir in laboratory conditions was determined by testing the filtration and oil-displacing properties of dispersions of colloidal particles on Devonian cores using the Core Lab installation using a special technique.

Анализ полученных результатов тестирования проведен на примере основного фильтрационного параметра - остаточного фактора сопротивления (ОФС), показывающего, во сколько раз возросло фильтрационное сопротивление при фильтрации воды после закачки дисперсии коллоидных частиц по сравнению с начальным фильтрационным сопротивлением при фильтрации воды перед закачкой дисперсии коллоидных частиц. С увеличением фактора сопротивления и особенно остаточного фактора сопротивления увеличивается коэффициент охвата пласта воздействием.The analysis of the test results was carried out on the example of the main filtration parameter - residual resistance factor (OFS), which shows how many times the filtration resistance increased during water filtration after injection of a dispersion of colloidal particles compared to the initial filtration resistance during filtration of water before injection of a dispersion of colloidal particles. With an increase in the resistance factor and especially the residual resistance factor, the coefficient of formation coverage by the impact increases.

Подбор концентрации полимера осуществлялся с учетом проницаемости керна. Основные условия и результаты тестирования на девонских кернах дисперсных систем представлены в табл. 2.The selection of the polymer concentration was carried out taking into account the permeability of the core. The main conditions and test results on Devonian cores of disperse systems are presented in table. 2.

Таблица 2table 2 Испытываемые способыTest methods nn Кпр., мкм2 CRM., Microns 2 m, %m,% Квыт., %Qu.,% ФСFS ОФСOFS ПредлагаемыйProposed 0,5% Полицелл + 0,1% ПОХА, 99,4% вода0.5% Polycell + 0.1% POHA, 99.4% water 33 2,4562,456 17,717.7 75,375.3 53,653.6 88,488.4 0,1% ПАА + 0,01% ПОХА, 99,89% вода0.1% PAA + 0.01% POHA, 99.89% water 33 0,2540.254 18,318.3 57,457.4 16,116.1 19,519.5 0,1% ПАА + 0,02% ПОХА, 99,88% вода0.1% PAA + 0.02% POHA, 99.88% water 33 0,2580.258 18,018.0 68,668.6 39,439,4 52,952.9 0,05% Полисахарид, 0,025% ПОХА, 999,125% вода0.05% Polysaccharide, 0.025% POHA, 999.125% water 33 0,3770.377 15,115.1 52,552,5 23,623.6 42,842.8 0,01% ПАА, 0,01% ПОХА, 99,98% вода0.01% PAA, 0.01% POHA, 99.98% water 33 0,2360.236 18,818.8 55,955.9 4,244.24 6,386.38 0,005% ПАА, 0,005% ПОХА, 99,99% вода0.005% PAA, 0.005% POHA, 99.99% water 33 0,1610.161 18,118.1 54,954.9 2,682.68 5,025.02 ИзвестныйFamous 0,15% ПАА, 0,02% АХ, 0,001% ДГЧ, 99,729% вода0.15% PAA, 0.02% AH, 0.001% DHA, 99.729% water 33 0,5120.512 18,218.2 52,952.9 3,13,1 6,66.6 0,2% ПАА, 0,005% АКК, 0,001% ДГЧ, 99,794% вода0.2% PAA, 0.005% ACC, 0.001% DHA, 99.794% water 33 9,4709,470 20,120.1 56,256.2 12,312.3 16,116.1

гдеWhere

n - количество опытов,n is the number of experiments,

Кпр. - проницаемость керна,KPR - core permeability,

m - пористость керна,m is the core porosity,

Квыт. - коэффициент вытеснения,Quit. - displacement coefficient,

ФС - фактор сопротивления,FS - resistance factor,

AX - ацетат хрома,AX - chromium acetate

АКК - алюмокалиевые квасцы.ACC - potassium alum.

Как видно из табл. 2, величина ОФС по предлагаемому способу (среднее значение 35,8) превышает значения ОФС по известному способу (среднее значение 11,4) в 3,1 раза. Коэффициент вытеснения нефти составляет соответственно 60,8% и 54,6%. Известный способ хорошо работает в высокопроницаемых пластах, а предлагаемый - в неоднородных по проницаемости пластах. При малой проницаемости керна предлагаемый способ эффективен даже при соотношении компонентов 0,005% ПАА + 0,005% ПОХА, общеизвестно, что при величине ОФС больше 2 вытесняющая композиция работает на увеличение охвата пласта. Следовательно, предлагаемый способ позволяет регулировать охват пласта воздействием путем определения оптимальной концентрации компонентов в зависимости от проницаемости пласта.As can be seen from the table. 2, the OFS value of the proposed method (average value of 35.8) exceeds the OFS value of the known method (average value of 11.4) 3.1 times. The oil displacement coefficient is 60.8% and 54.6%, respectively. The known method works well in highly permeable formations, and the proposed one works in heterogeneous permeability formations. With low core permeability, the proposed method is effective even with a component ratio of 0.005% PAA + 0.005% POHA, it is well known that when the SFC is greater than 2, the displacing composition works to increase the coverage of the formation. Therefore, the proposed method allows you to adjust the coverage of the formation by exposure by determining the optimal concentration of components depending on the permeability of the formation.

Пример.Example.

В способе разработки неоднородного нефтяного пласта закачивают в пласт водную дисперсию коллоидных частиц при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбоксиметилцеллюлоза 0,4, ПОХА 0,05, вода 99,55. Объем указанной дисперсии рассчитывают по формуле V=πR2mh. R=20 м, h=3 м, m=0,2, V=753,6 м3.In the method for developing a heterogeneous oil reservoir, an aqueous dispersion of colloidal particles is pumped into the reservoir in the following ratio of components, wt.%: Carboxymethyl cellulose 0.4, POHA 0.05, water 99.55. The volume of this dispersion is calculated by the formula V = πR 2 mh. R = 20 m, h = 3 m, m = 0.2, V = 753.6 m 3 .

Применение предлагаемого способа разработки неоднородного нефтяного пласта позволяет увеличить охват пласта воздействием путем закачки дисперсии коллоидных частиц, образованных за счет внутримолекулярной сшивки полимера и соли поливалентного катиона, что ведет к перераспределению фильтрационного потока вытесняющей нефть жидкости и к повышению коэффициента нефтевытеснения, а также повышаются технологичность и экологичность способа.The application of the proposed method for the development of a heterogeneous oil reservoir allows to increase the coverage of the reservoir by injection of a dispersion of colloidal particles formed by intramolecular crosslinking of the polymer and the salt of the polyvalent cation, which leads to a redistribution of the filtration flow of the oil displacing oil and to an increase in oil displacement coefficient, as well as improved manufacturability and environmental friendliness way.

Claims (1)

Способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку в пласт водной дисперсии коллоидных частиц полиакриламида, или полисахарида, или эфира целлюлозы, содержащей хлорид алюминия, отличающийся тем, что используют в качестве хлорида алюминия полиоксихлорид алюминия при следующем соотношении компонентов указанной дисперсии, мас.%:A method of developing a heterogeneous oil reservoir, including injecting into the reservoir an aqueous dispersion of colloidal particles of polyacrylamide, or polysaccharide, or cellulose ether containing aluminum chloride, characterized in that aluminum polyoxychloride is used as aluminum chloride in the following ratio of components of the specified dispersion, wt.%: Полиакриламид, или полисахарид, илиPolyacrylamide, or polysaccharide, or эфир целлюлозыcellulose ether 0,005-0,50.005-0.5 Полиоксихлорид алюминияAluminum polyoxychloride 0,0015-0,10.0015-0.1 ВодаWater ОстальноеRest
при этом объем указанной дисперсии рассчитывают по формулеthe volume of the specified dispersion is calculated by the formula V=πR2mh, V = πR 2 mh, где R - радиус проникновения дисперсии в пласт, м,where R is the radius of penetration of the dispersion into the reservoir, m, m - средняя пористость, доли единиц,m - average porosity, fraction of units, h - суммарная толщина принимающих интервалов, мh is the total thickness of the receiving intervals, m
RU2005130438/03A 2005-09-30 2005-09-30 Method for non-uniform oil reservoir development RU2298088C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005130438/03A RU2298088C1 (en) 2005-09-30 2005-09-30 Method for non-uniform oil reservoir development

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005130438/03A RU2298088C1 (en) 2005-09-30 2005-09-30 Method for non-uniform oil reservoir development

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2298088C1 true RU2298088C1 (en) 2007-04-27

Family

ID=38106952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005130438/03A RU2298088C1 (en) 2005-09-30 2005-09-30 Method for non-uniform oil reservoir development

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2298088C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009088318A1 (en) * 2007-12-29 2009-07-16 Physics Depertment M.V. Lomonosov Moscow State University Magnetic polymer granules and a method for the use thereof
WO2009088319A1 (en) * 2007-12-29 2009-07-16 Physics Depertment M.V. Lomonosov Moscow State University Magnetic polymer granules and a method for forming a locking gel plug
RU2647550C2 (en) * 2016-06-28 2018-03-20 Фарид Альфредович Губайдуллин Active cellulose flour for isolating water inflows in producing wells and blocking watered reservoirs in injection wells

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009088318A1 (en) * 2007-12-29 2009-07-16 Physics Depertment M.V. Lomonosov Moscow State University Magnetic polymer granules and a method for the use thereof
WO2009088319A1 (en) * 2007-12-29 2009-07-16 Physics Depertment M.V. Lomonosov Moscow State University Magnetic polymer granules and a method for forming a locking gel plug
RU2647550C2 (en) * 2016-06-28 2018-03-20 Фарид Альфредович Губайдуллин Active cellulose flour for isolating water inflows in producing wells and blocking watered reservoirs in injection wells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2285785C1 (en) Injectivity profile control method for injection well and water influx restriction method for producing well
RU2382185C1 (en) Method for injection well infectivity profile aligning and water in-flow limitation for production well (versions)
CN109996930B (en) Method of treating a downhole formation zone
RU2398102C1 (en) Method for increase of oil recovery of cracked and porous beds with artificially created cracks after hydraulic bed rupture - hbr
RU2298088C1 (en) Method for non-uniform oil reservoir development
RU2398958C1 (en) Procedure for regulation of intake capacity profile of pressure well (versions)
RU2256678C2 (en) Controlled-size microgel preparation method
RU2279540C1 (en) Method for non-uniform oil pool development control
Dupuis et al. Flow of hydrophobically modified water-soluble polymers in porous media: controlled resistance factors vs. flow-induced gelation in the Semidilute Regime
RU2483202C1 (en) Oil formation development method
RU2547025C1 (en) Method of development of oil deposits with nonuniform permeability (versions)
RU2608137C1 (en) Method of development of inhomogeneous oil formation
RU2167281C2 (en) Method of nonuniform formation development
RU2252238C1 (en) Foam forming composition for productive stratum perforation
RU2451168C1 (en) Method for control of flooding area of oil formations
RU2167280C2 (en) Method of developing nonuniform hydrocarbon pool
RU2562642C1 (en) Reagent for oil production and oil production method using it
RU2396419C1 (en) Method for isolation of water production to producing oil wells
RU2382187C1 (en) Method of non-homogeneous oil reservoirs production
RU2290504C1 (en) Method for controlling water-flooding front of oil formations
RU2086757C1 (en) Oil production method
RU2322582C2 (en) Method for non-uniform oil reservoir development
RU2735821C1 (en) Method of increasing oil recovery of formations
RU2647550C2 (en) Active cellulose flour for isolating water inflows in producing wells and blocking watered reservoirs in injection wells
RU2530007C2 (en) Method of oil pool development

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20110324