RU2522690C2 - Viscous oil production method - Google Patents
Viscous oil production method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2522690C2 RU2522690C2 RU2012146591/03A RU2012146591A RU2522690C2 RU 2522690 C2 RU2522690 C2 RU 2522690C2 RU 2012146591/03 A RU2012146591/03 A RU 2012146591/03A RU 2012146591 A RU2012146591 A RU 2012146591A RU 2522690 C2 RU2522690 C2 RU 2522690C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen peroxide
- oil
- water
- formation
- catalyst
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки запасов вязкой и тяжелой нефти термохимическими методами.The invention relates to the oil industry, in particular to methods for developing stocks of viscous and heavy oil by thermochemical methods.
Известен способ разработки нефтяных месторождений, включающий создание в пласте тепловой оторочки с целью нагрева призабойной зоны пласта до температуры окисления нефти с последующей закачкой смеси воды и воздуха (SU 329306, 1972).A known method of developing oil fields, including the creation of a thermal rim in the reservoir to heat the bottomhole formation zone to the temperature of oil oxidation, followed by injection of a mixture of water and air (SU 329306, 1972).
Недостатками способа являются сложность в осуществлении, неприменимость в условиях глубокозалегающих пластов, неэффективность, связанная с быстрым прорывом газа к забою добывающих скважин.The disadvantages of the method are the difficulty in implementation, inapplicability in conditions of deep seams, inefficiency associated with a rapid breakthrough of gas to the bottom of production wells.
Известен способ разработки нефтяного месторождения, включающий бурение дополнительных горизонтальных стволов между вертикальными добывающими скважинами, в одну из которых осуществляют закачку в пласт 18-50% раствора перекиси водорода со стабилизатором, в качестве которого используется крахмал, а в другую горизонтальную скважину подают 5% раствор перманганата натрия, после чего раствор пероксида водорода и перманганата натрия продавливают водой в пласт, после чего осуществляют технологическую выдержку, в ходе которой добывают нефть за счет давления продуктов реакции, после чего дополнительно вытесняют нефть путем закачивания в пласт воды (RU 2278250, 2006).A known method of developing an oil field, including drilling additional horizontal shafts between vertical production wells, in one of which is injected into the reservoir 18-50% solution of hydrogen peroxide with a stabilizer, which is used as starch, and in another horizontal well serves 5% solution of permanganate sodium, after which a solution of hydrogen peroxide and sodium permanganate is forced through water into the reservoir, after which technological exposure is carried out, during which oil is extracted for Thu pressure of the reaction products, and then further displace the oil by pumping the water in the reservoir (RU 2278250, 2006).
Известный способ имеет следующие недостатки: требует значительного дополнительного бурения, неприменим для добычи вязкой нефти, малоэффективен из-за значительного технологического перерыва.The known method has the following disadvantages: it requires significant additional drilling, not applicable for the production of viscous oil, ineffective due to a significant technological break.
Известен способ обработки призабойной зоны скважины на основе перекиси водорода: производят закачку 40-55% раствора пероксида водорода с добавкой вещества, оказывающего благотворное действие на пласт, причем закачивание осуществляют через катализатор, размешенный в фильтре на хвостовике насосно-компрессорных труб (заявка RU 2004100605, 2005).A known method of processing the bottom-hole zone of a well based on hydrogen peroxide is: a 40-55% hydrogen peroxide solution is injected with a substance that has a beneficial effect on the formation, and the injection is carried out through a catalyst mixed in a filter on the shank of the tubing (application RU 2004100605, 2005).
Данный способ не позволяет применять его для добычи тяжелой и вязкой нефти, т.к. при разложении концентрированного раствора пероксида водорода образуется нагретая до высокой температуры водогазовая агрессивная смесь, которая быстро разрушит подземное оборудование и может оказать отрицательное влияние на устойчивость нижней части эксплуатационной колонны. Поэтому согласно данному способу в призабойную зону можно закачать только небольшой объем раствора пероксида водорода, что недостаточно для добычи нефти.This method does not allow its use for the production of heavy and viscous oil, because upon decomposition of a concentrated solution of hydrogen peroxide, a water-gas aggressive mixture is formed to a high temperature, which will quickly destroy the underground equipment and can have a negative effect on the stability of the lower part of the production casing. Therefore, according to this method, only a small volume of hydrogen peroxide solution can be pumped into the bottomhole zone, which is insufficient for oil production.
Также известен способ добычи вязкой нефти из геологических резервуаров с использованием пероксида водорода, согласно которому в пласт закачивается раствор пероксида водорода, в который вводят замедлитель (кислота), чтобы реагент достиг частей пласта, содержащих нефть (US 4867238, 1989).Also known is a method of producing viscous oil from geological reservoirs using hydrogen peroxide, according to which a hydrogen peroxide solution is injected into the formation, into which a moderator (acid) is introduced so that the reagent reaches parts of the formation containing oil (US 4867238, 1989).
Недостатками способа являются невозможность точного определения глубины, на которую необходимо доставить реагент, и неуправляемость процесса разложения реагента в пласте, т.к. растворение в кислоте железной окалины и компонентов породы может вызвать неконтролируемое разложение пероксида водорода.The disadvantages of the method are the inability to accurately determine the depth to which it is necessary to deliver the reagent, and the uncontrollability of the process of decomposition of the reagent in the reservoir, because dissolution of iron oxide and rock components in acid can cause uncontrolled decomposition of hydrogen peroxide.
Известен способ добычи вязкой нефти, включающий термохимическую обработку призабойной зоны скважины с использованием перекиси водорода, предусматривающий закачку в пласт раствора перекиси водорода и технологическую выдержку для распада перекиси водорода с последующим пуском скважины в эксплуатацию (Бейлин Дж.Х. Новая методика тепловой обработки призабойной зоны скважин с использованием перекиси водорода. - Нефтегазовые технологии, 1998, №5-6, с.52-54).A known method of producing viscous oil, including thermochemical treatment of the bottom hole of a well using hydrogen peroxide, involves injecting a solution of hydrogen peroxide into the formation and technological shutter speed for decomposition of hydrogen peroxide, followed by putting the well into operation (Beilin J.K. A new method for heat treatment of the bottom hole of a well using hydrogen peroxide. - Oil and gas technology, 1998, No. 5-6, p.52-54).
Применение термохимического метода позволяет создать источник тепла, необходимый для придания подвижности вязкой нефти, непосредственно в пласте и/или на забое скважины. За счет генерирования тепла непосредственно в пласте и/или на забое скважины значительно снижаются непроизводительные потери тепла в стволе скважины, исчезает необходимость в значительной поверхностной инфраструктуре (парогенераторах, подогревателях для воды и т.п.), что позволяет применять способ в условиях глубоко залегающих пластов и месторождений, интервалы которых включают многолетние мерзлотные породы.The use of the thermochemical method allows you to create a heat source necessary for imparting mobility to viscous oil directly in the reservoir and / or at the bottom of the well. Due to the generation of heat directly in the formation and / or at the bottom of the well, the unproductive heat loss in the wellbore is significantly reduced, the need for a significant surface infrastructure (steam generators, water heaters, etc.) disappears, which allows the method to be applied in deep-seated formations and deposits whose intervals include permafrost.
Недостатком известного способа является недостаточная эффективность, обусловленная как длительной остановкой скважины на технологическую выдержку, так и отсутствием контроля за процессом разложения пероксида водорода.The disadvantage of this method is the lack of efficiency due to both a prolonged shutdown of the well for technological shutter speed and the lack of control over the process of decomposition of hydrogen peroxide.
Кроме того, как известно, в пласте и призабойной зоне пласта содержится большое количество твердых веществ (минералов, железной окалины и т.п.) природного и техногенного происхождения, являющихся эффективными катализаторами разложения пероксида водорода. Остаточная нефть может легко вступать в реакцию с пероксидом водорода и кислородом с выделением большого количества тепла. Так как нет точной информации о составе минералов и веществ на забое и в призабойной зоне пласта, то процессы разложения пероксида водорода и реакция окисления нефти являются неуправляемыми и их неконтролируемое развитие может привести к серьезным осложнениям при добыче нефти. Высокоэкзотермические процессы разложения пероксида водорода и окисления нефти могут привести в условиях ограниченного теплоотвода к поджигу пласта, что недопустимо.In addition, as is known, a large amount of solid substances (minerals, iron oxide, etc.) of natural and technogenic origin are contained in the reservoir and the bottomhole zone of the reservoir, which are effective catalysts for the decomposition of hydrogen peroxide. Residual oil can easily react with hydrogen peroxide and oxygen with the release of a large amount of heat. Since there is no accurate information on the composition of minerals and substances at the bottom and in the bottomhole formation zone, the processes of hydrogen peroxide decomposition and the oil oxidation reaction are uncontrollable and their uncontrolled development can lead to serious complications in oil production. Highly exothermic decomposition of hydrogen peroxide and oil oxidation can lead to ignition of the formation under conditions of limited heat removal, which is unacceptable.
Более близким к изобретению является способ термического воздействия на нефтесодержащие и/или керогеносодержащие пласты с высоковязкой и тяжелой нефтью (RU 2447276, 2012). Согласно данному способу рабочий агент - парогазокаталитическую смесь, образованную при сжигании в каталитическом реакторе жидкой или газообразной углеродсодержащей топливной смеси за счет экзотермической реакции каталитического беспламенного окисления жидких или газообразных углеродсодержащих топливных смесей, подают под давлением в нефтесодержащие и/или керогеносодержащие пласты. Полученный при этом продукт смешивают с обогатительной смесью, содержащей катализатор для обеспечения внутрипластового термопарогазокаталитического воздействия на продуктивный пласт. Жидкая топливная смесь состоит предпочтительно из воды, метанола и перекиси водорода, при этом в качестве обогатительной смеси для получения рабочего агента используют газообразную смесь, включающую углекислый газ и азот. Газообразная топливная смесь состоит предпочтительно из метана и воздуха, при этом в качестве обогатительной смеси для получения рабочего агента используют смесь, включающую воду, азот и углекислый газ. Катализатор для обеспечения внутрипластового термопарогазокаталитического воздействия на продуктивный пласт содержит наноразмерные частицы предпочтительно благородных металлов или оксидов переходных металлов, выбранных из группы, включающей золото, платину, палладий, серебро, рутений, медь, кобальт, железо, марганец, кадмий, никель, ванадий или их комбинации.Closer to the invention is a method of thermal exposure to oily and / or kerogen-containing formations with high viscosity and heavy oil (RU 2447276, 2012). According to this method, the working agent is a vapor-gas-catalytic mixture formed when a liquid or gaseous carbon-containing fuel mixture is burned in a catalytic reactor due to the exothermic reaction of the catalytic flameless oxidation of liquid or gaseous carbon-containing fuel mixtures, and is supplied under pressure to oil-containing and / or kerogen-containing formations. The resulting product is mixed with an enrichment mixture containing a catalyst to provide in-situ thermocouple gas catalytic effects on the reservoir. The liquid fuel mixture preferably consists of water, methanol and hydrogen peroxide, while a gaseous mixture comprising carbon dioxide and nitrogen is used as an enrichment mixture to obtain a working agent. The gaseous fuel mixture preferably consists of methane and air, while a mixture comprising water, nitrogen and carbon dioxide is used as an enrichment mixture to obtain a working agent. The catalyst for providing in-situ thermocouple gas-catalytic effects on the reservoir contains nanosized particles of preferably noble metals or transition metal oxides selected from the group consisting of gold, platinum, palladium, silver, ruthenium, copper, cobalt, iron, manganese, cadmium, nickel, vanadium or their combinations.
Недостатки указанного способа заключаются в следующем. Способ требует использования сложного подземного и надземного оборудования, подачи с поверхности большого объема дорогостоящих реагентов, газов и жидкостей, включая наночастицы благородных металлов или оксидов металлов. Осуществление способа получения термопарогазокаталитического флюида приводит к разрушению прискважинной зоны пласта и самой скважины из-за высокой температуры, т.е. происходит создание аварийной ситуации. Окислительные процессы в генераторе сопровождаются образованием сажи, способной полностью прекратить поступление флюидов в пласт, что наблюдается при работе всех забойных парогазогенераторов с использованием процессов горения. Образующийся флюид содержит в своем составе много азота (инертной составляющей воздуха), что приводит к преждевременному прорыву флюида к добывающим скважинам и снижению эффекта от воздействия. Высокие затраты на оборудование и реагенты, непродолжительность воздействия при применении способа не позволяют достичь эффективности при добыче вязкой нефти.The disadvantages of this method are as follows. The method requires the use of sophisticated underground and elevated equipment, the supply from the surface of a large volume of expensive reagents, gases and liquids, including nanoparticles of noble metals or metal oxides. The implementation of the method for producing thermocouple-gas-catalytic fluid leads to the destruction of the borehole zone of the formation and the well itself due to the high temperature, i.e. an emergency occurs. Oxidation processes in the generator are accompanied by the formation of soot, which can completely stop the flow of fluids into the reservoir, which is observed during the operation of all downhole steam and gas generators using combustion processes. The resulting fluid contains a lot of nitrogen (an inert component of air), which leads to premature breakthrough of the fluid to the producing wells and a decrease in the effect of the impact. The high costs of equipment and reagents, the short duration of exposure when using the method does not allow to achieve efficiency in the production of viscous oil.
Задачей изобретения является разработка способа добычи вязкой нефти, обеспечивающего повышение эффективности добычи вязкой нефти.The objective of the invention is to develop a method for the production of viscous oil, which improves the efficiency of production of viscous oil.
Поставленная задача достигается тем, что в способе добычи вязкой нефти предварительно в призабойную зону пласта для формирования на забое катализаторной подушки с проницаемостью не ниже проницаемости призабойной зоны пласта закачивают глинистый буровой шлам, содержащий глинистые частицы - катализатор разложения пероксида водорода и частицы песка, обеспечивающие проницаемость катализаторной подушки, или суспензию смеси катализатора разложения пероксида водорода - порошка оксидов двух-, трех- и четырехвалентного металла и песка или пропанта, затем последовательно производят закачку в пласт 10-40%-ного (масс.) раствора пероксида водорода, буфера воды и раствора неионогенного поверхностно-активного вещества - деэмульгатора, после чего осуществляют подачу воды из системы поддержания пластового давления и откачку нефти.This object is achieved by the fact that in the method of producing viscous oil, a clay drill cuttings containing clay particles — a catalyst for the decomposition of hydrogen peroxide and sand particles providing permeability of the catalyst are pumped into the bottomhole formation zone to form a cushion with a permeability no lower than the permeability of the bottomhole formation; pillows, or a suspension of a mixture of a catalyst for the decomposition of hydrogen peroxide - a powder of oxides of two-, three- and tetravalent metals and sand or opanta then sequentially produce injection into the formation of 10-40% solution (wt.) hydrogen peroxide solution, water and a buffer solution of a nonionic surfactant - demulsifier, then carried from the water supply reservoir pressure maintenance and oil pumping.
Достигаемый технический результат заключается в том, что создание катализаторной подушки обеспечивает разделение экзотермических процессов разложения пероксида водорода и окисления нефти, при этом процесс разложения пероксида водорода локализуется в призабойной зоне пласта, вследствие чего процесс окисления нефти происходит в удаленной от прискважинной зоны пласта области и/или непосредственно в пласте.The technical result achieved is that the creation of a catalyst cushion ensures the separation of exothermic processes of decomposition of hydrogen peroxide and oxidation of oil, while the decomposition of hydrogen peroxide is localized in the bottom-hole zone of the formation, as a result of which the process of oil oxidation occurs in a region and / or remote from the near-well zone of the formation. directly in the reservoir.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Предварительно в ближайшую к забою область прискважинной зоны пласта закачивают порошкообразный катализатор в виде водной суспензии для создания на забое катализаторной подушки. После чего производят закачку в пласт 10-40%-ного (масс.) раствора пероксида водорода. Сформированная катализаторная подушка быстро и эффективно разлагает пероксид водорода. При этом образующееся тепло и водогазовая смесь будут продвигаться в пласт в результате поступления в область с твердым катализатором новых доз раствора пероксида водорода и затем воды. Температуру образующейся в призабойной зоне пласта водогазовой смеси можно регулировать, меняя концентрацию пероксида водорода.Previously, a powdery catalyst in the form of an aqueous suspension is pumped into the near-bottom region of the near-wellbore zone of the formation to create a catalyst cushion on the bottom. After that, a 10-40% (mass.) Solution of hydrogen peroxide is injected into the formation. The formed catalyst cushion quickly and efficiently decomposes hydrogen peroxide. In this case, the resulting heat and water-gas mixture will move into the reservoir as a result of the arrival of new doses of a solution of hydrogen peroxide and then water into the area with a solid catalyst. The temperature of the water-gas mixture formed in the bottom-hole zone of the reservoir can be controlled by changing the concentration of hydrogen peroxide.
После закачки пероксида водорода производят закачку буфера воды и раствора деэмульгатора, а затем осуществляют подачу воды из системы поддержания пластового давления и добычу нефти из нефтяных скважин.After the injection of hydrogen peroxide, a water buffer and a demulsifier solution are injected, and then water is supplied from the reservoir pressure maintenance system and oil is extracted from oil wells.
В качестве катализатора можно использовать глинистый буровой шлам, полученный в результате разбуривания интервалов глинистых пород. Буровой шлам содержит кроме глинистых частиц, обладающих каталитическим воздействием на процесс разложения пероксида водорода, еще и частицы песка, обеспечивающие проницаемость катализаторной подушки для воды, газов и раствора пероксида водорода.As a catalyst, you can use clay drill cuttings obtained by drilling intervals of clay rocks. In addition to clay particles that have a catalytic effect on the decomposition of hydrogen peroxide, drill cuttings also contain sand particles, which ensure the permeability of the catalyst cushion for water, gases, and hydrogen peroxide solution.
Эффективными катализаторами разложения пероксида водорода являются, например, пиролюзит (оксид марганца IV), являющийся отходом витаминной промышленности, а также оксиды двух-, трех- и четырехвалентного железа.Effective catalysts for the decomposition of hydrogen peroxide are, for example, pyrolusite (manganese oxide IV), which is a waste of the vitamin industry, as well as oxides of ferric, ferric and ferrous.
Катализаторная подушка должна обладать не только высокой эффективностью для разложения пероксида водорода, но и высокой проницаемостью, чтобы закачивание состава в пласт происходило с большой скоростью, что обеспечивается хорошей проницаемостью катализаторной подушки. Проницаемость катализаторной подушки должна быть не ниже средней проницаемости призабойной зоны пласта. Для того чтобы получить катализаторную подушку необходимой проницаемости, к ней добавляют песок или пропант для обеспечения требуемой проницаемости.The catalyst cushion should have not only high efficiency for the decomposition of hydrogen peroxide, but also high permeability, so that the composition is pumped into the formation at a high speed, which is ensured by the good permeability of the catalyst cushion. The permeability of the catalyst cushion should not be lower than the average permeability of the bottomhole formation zone. In order to obtain a catalyst cushion of the required permeability, sand or proppant is added to it to provide the required permeability.
Порошкообразный катализатор в смеси с песком или пропантом закачивается в призабойную зону в виде суспензии в закачиваемой воде.The powdery catalyst mixed with sand or propant is pumped into the bottomhole zone in the form of a suspension in the injected water.
Целесообразно использовать технический пероксид водорода с концентрацией не выше 50% масс. Использование более концентрированного раствора не рекомендуется по соображениям безопасности. Для закачивания используют раствор пероксида водорода с концентрацией от 10 до 40% (масс.), которые готовят из более концентрированных растворов путем разбавления водой, не содержащей солей тяжелых металлов.It is advisable to use technical hydrogen peroxide with a concentration of not higher than 50% of the mass. The use of a more concentrated solution is not recommended for safety reasons. For injection use a solution of hydrogen peroxide with a concentration of from 10 to 40% (mass.), Which are prepared from more concentrated solutions by dilution with water that does not contain salts of heavy metals.
Используемый в заявляемом изобретении реагент - пероксид водорода - является высокореакционным соединением, способным быстро разлагаться с выделением большого количества тепла и кислорода, который является эффективным окислителем. Опыт исследований показывает, что многие вещества и особенно твердые поверхности являются эффективными катализаторами экзотермического разложения пероксида водорода. Кислород является высокоэффективным окислителем нефти, причем реакция сопровождается большим выделением тепла (70-100 ккал/моль поглощенного кислорода).The reagent used in the claimed invention, hydrogen peroxide, is a highly reactive compound capable of rapidly decomposing with the release of a large amount of heat and oxygen, which is an effective oxidizing agent. Research experience shows that many substances and especially hard surfaces are effective catalysts for the exothermic decomposition of hydrogen peroxide. Oxygen is a highly effective oxidizing agent for oil, and the reaction is accompanied by a large heat release (70-100 kcal / mol of absorbed oxygen).
В пласте и призабойной зоне пласта содержится большое количество твердых веществ (минералов, железной окалины и т.п.) природного и техногенного происхождения, являющихся эффективными катализаторами разложения пероксида водорода. Остаточная нефть может легко вступать в реакцию с пероксидом водорода и кислородом с выделением большого количества тепла. Так как невозможно точно знать состав минералов и веществ на забое и в призабойной зоне пласта, то процессы разложения пероксида водорода и реакция окисления нефти являются неуправляемыми, их неконтролируемое развитие может привести к серьезным осложнениям при добыче нефти. Высокоэкзотермические процессы разложения пероксида водорода и окисления нефти могут привести в условиях ограниченного теплоотвода к поджигу пласта, что недопустимо.The reservoir and the bottom-hole zone of the reservoir contain a large amount of solid substances (minerals, iron oxide, etc.) of natural and technogenic origin, which are effective catalysts for the decomposition of hydrogen peroxide. Residual oil can easily react with hydrogen peroxide and oxygen with the release of a large amount of heat. Since it is impossible to know exactly the composition of minerals and substances at the bottom and in the bottomhole formation zone, the processes of hydrogen peroxide decomposition and the oil oxidation reaction are uncontrollable, their uncontrolled development can lead to serious complications in oil production. Highly exothermic decomposition of hydrogen peroxide and oil oxidation can lead to ignition of the formation under conditions of limited heat removal, which is unacceptable.
Разделение процессов разложения пероксида водорода и окисления нефти делает процесс воздействия регулируемым и управляемым, позволяет избежать чрезмерного разогрева призабойной зоны пласта и связанных с этим процессов разрушения породы и повреждения подземного оборудования. Перегрев призабойной зоны будет также приводить к непроизводительной потери тепла в выше и ниже лежащие интервалы пласта, не содержащие нефти.The separation of the decomposition of hydrogen peroxide and the oxidation of oil makes the exposure process regulated and controllable, avoiding excessive heating of the bottom-hole formation zone and the associated processes of rock destruction and damage to underground equipment. Overheating of the bottom-hole zone will also lead to unproductive heat loss at higher and lower lying intervals of the formation that do not contain oil.
Основным продуктом окисления нефти являются органические кислоты, являющиеся эффективными эмульгаторами для обратных эмульсий. Образование стабильных обратных эмульсий вызывает осложнения при добыче нефти, связанные со снижением приемистости нагнетательных скважин, ухудшению охвата пласта заводнением, что отрицательно скажется на эффективности процесса вытеснения нефти из пласта.The main product of oil oxidation is organic acids, which are effective emulsifiers for inverse emulsions. The formation of stable inverse emulsions causes complications in oil production, associated with a decrease in the injectivity of injection wells, a deterioration in the coverage of the formation by water flooding, which will negatively affect the efficiency of the process of oil displacement from the formation.
Закачка в пласт раствора деэмульгатора после раствора пероксида водорода способствует разрушению обратных эмульсий в пласте. В качестве деэмульгатора могут быть использованы неионогенные водорастворимые поверхностно активные вещества типа Неонол АФ9-12, Нефтенол МЛ, Нефтенол ВВД, поверхностно-активное вещество «Нежеголь» и другие.The injection of a demulsifier solution into the formation after the hydrogen peroxide solution contributes to the destruction of inverse emulsions in the formation. Non-ionic water-soluble surfactants such as Neonol AF9-12, Neftenol ML, Neftenol VVD, surfactant Nezhegol and others can be used as a demulsifier.
Буфер воды, закачиваемый перед раствором деэмульгатора, обеспечивает охлаждение призабойной зоны и, таким образом, предотвращает разрушение эмульгатора.The water buffer injected before the demulsifier solution provides cooling of the bottomhole zone and, thus, prevents the destruction of the emulsifier.
Использование совокупности описываемых признаков приводит к неожиданному результату - увеличению глубины проникновения окислителя в пласт, что обеспечивает увеличение глубины обработки и позволяет процессу окисления нефти протекать в удаленной от прискважинной зоны пласта области и/или непосредственно в пласте и, как следствие, приводит к повышению степени извлечения вязкой нефти.Using the combination of the described features leads to an unexpected result - an increase in the depth of penetration of the oxidizing agent into the formation, which provides an increase in the depth of processing and allows the oil oxidation process to take place in a region remote from the borehole zone of the formation and / or directly in the formation and, as a result, leads to an increase in the degree of recovery viscous oil.
В нижеприведенной таблице 1 приведена оценка температуры водогазовой смеси, поступающей в пласт после полного разложения пероксида водорода. Оценка была проведена исходя из теплового эффекта реакции разложения, равного 22,6 ккал/моль, средней теплоемкости реакционной смеси 1 кал/г·К и исходной температуры раствора, равной 20°C.Table 1 below provides an estimate of the temperature of the water-gas mixture entering the formation after complete decomposition of hydrogen peroxide. The assessment was carried out based on the thermal effect of the decomposition reaction equal to 22.6 kcal / mol, the average heat capacity of the reaction mixture was 1 cal / g · K and the initial temperature of the solution was 20 ° C.
При концентрации пероксида водорода, равной и выше 10% масс., температура смеси достаточна для начала самопроизвольной реакции автоокисления нефти кислородом, которая сопровождается выделением 70-100 ккал/моль поглощенного кислорода. При концентрации пероксида водорода выше 40% масс. достигается температура, при которой уже начинается термический крекинг углеводородов нефти.At a concentration of hydrogen peroxide equal to and above 10 wt%, the temperature of the mixture is sufficient to initiate a spontaneous oil autooxidation reaction with oxygen, which is accompanied by the release of 70-100 kcal / mol of absorbed oxygen. When the concentration of hydrogen peroxide is above 40% of the mass. the temperature is reached at which thermal cracking of petroleum hydrocarbons is already beginning.
Тепло, выделившееся в ходе реакции автоокисления остаточной нефти, позволит поддерживать высокую температуры воды и компенсировать потери тепла в выше и нижележащие горизонты, а также нагрев породы коллектора и пластовых флюидов.The heat released during the autooxidation of residual oil will help maintain a high water temperature and compensate for heat loss to higher and lower horizons, as well as heating the reservoir rock and formation fluids.
Для продвижения тепловой оторочки в пласте и для более полного использования тепла процесса в пласт закачивают воду из системы поддержания пластового давления.To promote the thermal rim in the formation and to more fully utilize the heat of the process, water is pumped into the formation from the reservoir pressure maintenance system.
Сущность способа иллюстрируется следующими примерами.The essence of the method is illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
Проницаемость катализаторной подушки определяют экспериментально. Первоначально определяют проницаемость для воды пласта в зоне воздействия путем использования кернового материала месторождения.The permeability of the catalyst pad is determined experimentally. Initially, the permeability for formation water in the affected area is determined by using core material from the field.
Затем выбранный катализатор (например, Fe2O3) смешивают в различных весовых отношениях с выбранным для этого песком или пропантом, набивают этой смесью корпуса моделей пласта, насыщают водой и измеряют проницаемость по воде стандартными методами. Затем по результатам исследования выбирают состав, имеющий проницаемость выше, чем проницаемость призабойной зоны пласта.Then, the selected catalyst (for example, Fe 2 O 3 ) is mixed in various weight ratios with the sand or propant selected for this, stuffed with models of the reservoir of the formation, saturated with water, and water permeability is measured by standard methods. Then, according to the results of the study, a composition is selected having a permeability higher than the permeability of the bottomhole formation zone.
Полученные при этом данные приведены в таблице 2.The resulting data are shown in table 2.
Средняя проницаемость призабойной зоны пласта месторождения составляет 0,85 мкм2. Приведенные ниже данные показывают, что для создания катализаторной подушки может быть использована смесь, состоящая из 30% масс. катализатора и 70% масс. речного песка фракции менее 0,5 мм.The average permeability of the bottom-hole zone of the reservoir is 0.85 μm 2 . The data below show that to create a catalyst pillow can be used in a mixture consisting of 30% of the mass. catalyst and 70% of the mass. river sand fractions less than 0.5 mm.
Пример 2.Example 2
В пласт с вязкой нефтью закачивают 15 т 10%-ной (масс.) суспензии глинистого бурового шлама для создания катализаторной подушки и буфер воды. После этого в скважину закачивают 600 т 30%-ного (масс.) пероксида водорода и затем закачивают буфер из 100 м3 воды из системы поддержания пластового давления (ППД), 100 м3 0,1%-ного (масс.) раствора Неонола АФ9-12 в закачиваемой воде и продолжают закачивать воду из системы поддержания пластовой воды. Из добывающих скважин участка добывают нефть. В результате воздействия добывают 9720 т нефти. Технологическая эффективность составляет 54 т нефти на 1 т 100%-ного пероксида водорода.15 tons of a 10% (w / w) suspension of clay drill cuttings are pumped into a viscous oil reservoir to create a catalyst pad and a water buffer. After that, 600 tons of 30% (mass.) Hydrogen peroxide are pumped into the well and then a buffer of 100 m 3 of water from the reservoir pressure maintenance system (PPM), 100 m 3 of a 0.1% (mass.) Solution of Neonol is pumped AF9-12 in the injected water and continue to pump water from the reservoir water maintenance system. Oil is produced from the producing wells of the site. As a result of exposure, 9720 tons of oil are produced. Technological efficiency is 54 tons of oil per 1 ton of 100% hydrogen peroxide.
Пример 3Example 3
В пласт с вязкой нефтью закачивают 20 т суспензии, содержащей 5% масс. реагента ЖС-7 (порошок оксида трехвалентного железа) и 5% масс. речного песка фракции менее 0,5 мм, для создания в призабойной зоне пласта слоя твердого катализатора и буфер воды. После этого в скважину закачивают 700 т 30%-ного (масс.) пероксида водорода и затем закачивают буфер из 100 м3 воды из системы поддержания пластового давления (ППД), 100 м3 0,1%-ного (масс.) раствора Нефтенола ВВД в закачиваемой воде и продолжают закачивать воду из системы поддержания пластовой воды. Из добывающих скважин участка добывают нефть. В результате воздействия добывают 11500 т нефти. Технологическая эффективность составляет 54,7 т нефти на 1 т 100% масс. пероксида водорода.In a reservoir with viscous oil is pumped 20 tons of suspension containing 5% of the mass. reagent ZhS-7 (ferric oxide powder) and 5% of the mass. river sand fractions less than 0.5 mm, to create a layer of solid catalyst and a water buffer in the bottomhole formation zone. After that, 700 tons of 30% (mass.) Hydrogen peroxide are pumped into the well and then a buffer of 100 m 3 of water from the reservoir pressure maintenance system (PPM), 100 m 3 of a 0.1% (mass.) Solution of Neftenol is pumped VVD in the injected water and continue to pump water from the reservoir water maintenance system. Oil is produced from the producing wells of the site. As a result of the impact, 11,500 tons of oil are produced. Technological efficiency is 54.7 tons of oil per 1 ton of 100% of the mass. hydrogen peroxide.
Пример 4Example 4
В пласт с вязкой нефтью закачивают 20 т суспензии, содержащей 5% реагента ЖС-7 (порошок оксида трехвалентного железа) и 5% речного песка фракции менее 0,5 мм, для создания в призабойной зоне пласта слоя твердого катализатора и буфер воды. После этого в скважину закачивают 800 т 30%-ного (масс.) пероксида водорода и затем закачивают буфер из 100 м3 воды из системы поддержания пластового давления (ППД), 100 м3 0,1%-ного (масс.) раствора Неонола АФ9-12 в закачиваемой воде и продолжают закачивать воду из системы поддержания пластовой воды. Из добывающих скважин участка добывают нефть. В результате воздействия добывают 12600 т нефти. Технологическая эффективность составляет 52,5 т нефти на 1 т 100% пероксида водорода.20 tons of suspension containing 5% reagent ZhS-7 (ferric oxide powder) and 5% river sand of a fraction of less than 0.5 mm are pumped into a viscous oil formation with a layer of solid catalyst and a water buffer. After that, 800 tons of 30% (mass.) Hydrogen peroxide are pumped into the well and then a buffer of 100 m 3 of water from the reservoir pressure maintenance system (PPM), 100 m 3 of a 0.1% (mass.) Solution of Neonol is pumped AF9-12 in the injected water and continue to pump water from the reservoir water maintenance system. Oil is produced from the producing wells of the site. As a result of the impact, 12,600 tons of oil are produced. Technological efficiency is 52.5 tons of oil per 1 ton of 100% hydrogen peroxide.
По известному способу технологическая эффективность составляет 4 т нефти на 1 т реагентов.According to the known method, the technological efficiency is 4 tons of oil per 1 ton of reagents.
Таким образом, по сравнению с известным заявляемый способ имеет более высокую эффективность.Thus, compared with the known inventive method has a higher efficiency.
Применение предлагаемого способа позволяет разрабатывать запасы вязкой и тяжелой нефти из глубокозалегающих пластов, т.е. в тех случаях, когда традиционные тепловые методы, основанные на подаче теплоносителей с поверхности, неэффективны.The application of the proposed method allows to develop reserves of viscous and heavy oil from deep-seated formations, i.e. in cases where traditional thermal methods based on the supply of coolants from the surface are ineffective.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012146591/03A RU2522690C2 (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | Viscous oil production method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012146591/03A RU2522690C2 (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | Viscous oil production method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012146591A RU2012146591A (en) | 2014-05-10 |
| RU2522690C2 true RU2522690C2 (en) | 2014-07-20 |
Family
ID=50629334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012146591/03A RU2522690C2 (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | Viscous oil production method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2522690C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689012C1 (en) * | 2018-02-19 | 2019-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Gas production method of gas at hydrate deposits |
| RU2808778C1 (en) * | 2023-03-10 | 2023-12-05 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method for treating bottomhole zone of formation with hydrogen peroxide with phlegmatization during development |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4867238A (en) * | 1988-05-18 | 1989-09-19 | Novatec Production Systems, Inc. | Recovery of viscous oil from geological reservoirs using hydrogen peroxide |
| RU2004100605A (en) * | 2004-01-05 | 2005-06-10 | Закрытое акционерное общество Научно-производственна фирма "ГИТАС" (ЗАО НПФ "ГИТАС") (RU) | METHOD FOR TREATING A BOTTOM ZONE OF A WELL BASED ON HYDROGEN PEROXIDE |
| RU2278250C1 (en) * | 2005-03-09 | 2006-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет)" | Oil field development |
| RU2349743C1 (en) * | 2007-07-11 | 2009-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Method of extraction of high viscosity oil from carbonate collectors |
| RU2447276C1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-04-10 | Николай Николаевич Клинков | Method of thermal exposure of oil-containing and/or kerogen-containing beds with high-viscosity and heavy oil and device for its realisation |
-
2012
- 2012-11-01 RU RU2012146591/03A patent/RU2522690C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4867238A (en) * | 1988-05-18 | 1989-09-19 | Novatec Production Systems, Inc. | Recovery of viscous oil from geological reservoirs using hydrogen peroxide |
| RU2004100605A (en) * | 2004-01-05 | 2005-06-10 | Закрытое акционерное общество Научно-производственна фирма "ГИТАС" (ЗАО НПФ "ГИТАС") (RU) | METHOD FOR TREATING A BOTTOM ZONE OF A WELL BASED ON HYDROGEN PEROXIDE |
| RU2278250C1 (en) * | 2005-03-09 | 2006-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет)" | Oil field development |
| RU2349743C1 (en) * | 2007-07-11 | 2009-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Method of extraction of high viscosity oil from carbonate collectors |
| RU2447276C1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-04-10 | Николай Николаевич Клинков | Method of thermal exposure of oil-containing and/or kerogen-containing beds with high-viscosity and heavy oil and device for its realisation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БЕЙЛЕС ДЖ. Х. Новая методика тепловой обработки призабойной зоны скважины с использованием перекиси водорода, Нефтегазовые технологии, 1998, N5-6, с. 52-54. . * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689012C1 (en) * | 2018-02-19 | 2019-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Gas production method of gas at hydrate deposits |
| RU2808778C1 (en) * | 2023-03-10 | 2023-12-05 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method for treating bottomhole zone of formation with hydrogen peroxide with phlegmatization during development |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012146591A (en) | 2014-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10989030B2 (en) | Synthetic sweet spots in tight formations by injection of nano encapsulated reactants | |
| RU2525386C2 (en) | Thermal gas chemical composition and its application for well bottom and remote zones of productive stratum | |
| CA2744556C (en) | Methods of treating the near-wellbore zone of the reservoir | |
| RU2576267C1 (en) | Method for combined effect on formations containing hydrocarbons and/or solid organic substances and device for implementing said method | |
| US7770647B2 (en) | Hydraulic fracturing of subterranean formations | |
| US10081759B2 (en) | Method, apparatus, and composition for increased recovery of hydrocarbons by paraffin and asphaltene control from reaction of fuels and selective oxidizers in the subterranean environment | |
| US7543638B2 (en) | Low temperature oxidation for enhanced oil recovery | |
| RU2373385C1 (en) | Method for treatment of well bottom zones of production wells | |
| US8469099B2 (en) | Hydraulic fracturing of subterranean formations | |
| US20140096958A1 (en) | Method, apparatus and composition to increase recovery of hydrocarbons by reaction of selective oxidizers and fuels in the subterranean environment | |
| EA024412B1 (en) | Apparatus for thermally treating an oil reservoir | |
| Al-Arji et al. | Acid stimulation in carbonates: A laboratory test of a wormhole model based on Damköhler and Péclet numbers | |
| US20190040725A1 (en) | Method for extracting hydrocarbons using exothermic gas generating chemical reactions fracturing the rock formation | |
| CN108456511A (en) | A kind of layer is interior to generate CO2System and its application | |
| US3896879A (en) | Stimulation of recovery from underground deposits | |
| CN105370260B (en) | A kind of spontaneous hydrochloric acid acidization tool suitable for carbonate reservoir | |
| RU2522690C2 (en) | Viscous oil production method | |
| RU2534870C2 (en) | Viscous oil production method | |
| RU2440490C2 (en) | Development method of bottom-hole formation zone | |
| RU2722895C1 (en) | Method for development of multilayer heterogenous oil deposit | |
| RU2721673C1 (en) | Method of complex hydrogen thermobarochemical treatment of productive formation | |
| RU2235870C1 (en) | Method for increasing well productiveness | |
| WO2015036317A1 (en) | Method for extracting petroleum from an underground formation | |
| CA2834374A1 (en) | Thermo-gas-generating systems and methods for oil and gas well stimulation | |
| Li et al. | FEASIBILITY ANALYSIS ON COILED TUBING JET FRACTURING WITH SUPERCRITICAL CO 2 |