RU2757331C1

RU2757331C1 - Composition for development of watered oil reservoir

Info

Publication number: RU2757331C1
Application number: RU2020136579A
Authority: RU
Inventors: Артем Ярославович Учаев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Нефтесервискомплект"
Priority date: 2020-11-08
Filing date: 2020-11-08
Publication date: 2021-10-13

Abstract

FIELD: oil industry.

SUBSTANCE: invention relates to the oil industry and can be used to increase the oil recovery of reservoirs with a high reservoir temperature. The composition for increasing oil recovery of the reservoir is an aqueous solution of a gel-forming thermotropic composition at a concentration of 5-15 wt%. The gel-forming thermotropic composition contains, by wt%: aluminum polyoxychloride or aluminum penta hydroxychloride 15-45; titanium coagulant 5-25; urea 25-75; cationic polyacrylamide 0.1-5. The degree of ionic charge of cationic polyacrylamide is higher than 30.

EFFECT: increase in oil recovery of the reservoir, a decrease in the water content of the extracted products.

1 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов с высокой пластовой температурой.The invention relates to the oil industry and can be used to enhance oil recovery from reservoirs with high reservoir temperature.

При разработке залежей заводнением со временем происходит обводнение добываемой продукции из-за прорывов вытесняющего агента (воды) по наиболее проницаемым зонам в пласте. Для исключения такого явления проводят необходимые мероприятия по выравниванию профиля приемистости нагнетательных скважин.During the development of deposits by waterflooding, over time, watering of the produced products occurs due to breakthroughs of the displacing agent (water) through the most permeable zones in the formation. To exclude such a phenomenon, the necessary measures are taken to level the injectivity profile of injection wells.

Известен «ТЕРМОТРОПНЫЙ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ» RU 2557566 [1], включающий гидроксохлорид алюминия с водородным показателем рН его 1%-ного водного раствора не ниже 3,5 карбамид и полиэтиленоксид, тальк при следующем соотношении компонентов, мас. %:Known "THERMOTROPIC GEL-FORMING COMPOSITION" RU 2557566 [1], including aluminum hydroxychloride with a pH of its 1% aqueous solution of at least 3.5 carbamide and polyethylene oxide, talc with the following ratio of components, wt. %:

- гидроксохлорида алюминия- aluminum hydroxychloride 25-40,25-40, - карбамид- urea 60-75,60-75, - полиэтиленоксид- polyethylene oxide 0,1-0,2,0.1-0.2, - тальк- talc 1-41-4

Недостатком известного способа является низкая вязкость получаемого геля, а также низкая термостабильность геля при высокой температуре выше 80°C.The disadvantage of this method is the low viscosity of the resulting gel, as well as low thermal stability of the gel at high temperatures above 80 ° C.

Известен «СОСТАВ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕДОТОВ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ» RU 2529975 [2], содержащий соли алюминия и воду, соль уксусной кислоты ацетат натрия, и может содержать карбамид и мелкодисперсный полиакриламид с диаметром частиц 40-80 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас. %:Known "THE COMPOSITION OF A MULTIFUNCTIONAL REAGENT FOR PHYSICO-CHEMICAL METHODS OF INCREASING OIL RECOVERY" RU 2529975 [2], containing aluminum salts and water, acetic acid salt, sodium acetate, and may contain urea and finely dispersed polyacrylamide with a particle diameter of 40- , wt. %:

- хлорид или полиоксихлорид алюминия- aluminum chloride or polyoxychloride 2,5-20,0,2.5-20.0, - ацетат натрия- sodium acetate 2,0-10,0,2.0-10.0, - карбамид- urea 0,0-30,0,0.0-30.0, - мелкодисперсный полиакриламид с диаметром частиц 40-80 мкм- finely dispersed polyacrylamide with a particle diameter of 40-80 microns 0,0-2,5,0.0-2.5, - пресная или минерализованная вода- fresh or mineralized water остальноеrest

Недостатком данного гелеобразующего состава, содержащего мелкодисперсный анионный полиакриламид, является плохая растворимость анионного полиакриламида в водном растворе солей алюминия, наличие нерастворенных частиц полиакриламида не позволяет использовать данный состав в низкопроницаемых пластах и также данный состав обладает низкой термостабильностью при пластовой температуре выше 80°C.The disadvantage of this gel-forming composition containing a finely dispersed anionic polyacrylamide is the poor solubility of anionic polyacrylamide in an aqueous solution of aluminum salts, the presence of undissolved polyacrylamide particles does not allow the use of this composition in low-permeability formations, and this composition also has low thermal stability at reservoir temperatures above 80 ° C.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «Способ разработки нефтяного месторождения» RU 2716316 [3] путем закачки в нефтяной пласт водной суспензии реагента, включающего титановый коагулянт, полученный из титансодержащей руды лейкоксен, гидроксохлорид алюминия и карбамид, закачивают 21-35 мас. % водной суспензии реагента следующего состава, мас. %:The closest to the claimed technical solution is "Method of oil field development" RU 2716316 [3] by injecting into the oil reservoir an aqueous suspension of a reagent including titanium coagulant obtained from titanium-containing ore leucoxene, aluminum hydroxychloride and urea, 21-35 wt. % of an aqueous suspension of a reagent of the following composition, wt. %:

- титановый коагулянт- titanium coagulant 30-60,30-60, - гидроксохлорид алюминия- aluminum hydroxychloride 10-40,10-40, - карбамид- urea 30-6030-60

Недостатком данного гелеобразующего состава, содержащего титановый коагулянт, является наличие в титановом коагулянте большого количества нерастворимых в воде компонентов, наличие нерастворенных частиц не позволяет использовать данный состав в низкопроницаемых пластах.The disadvantage of this gel-forming composition containing titanium coagulant is the presence in the titanium coagulant of a large amount of water-insoluble components, the presence of undissolved particles does not allow the use of this composition in low-permeability formations.

Изобретение направлено на создание термотропного гелеобразующего состава для разработки обводненной нефтяной залежи с низкой проницаемостью и высокой пластовой температурой.The invention is aimed at creating a thermotropic gel-forming composition for the development of a watered oil reservoir with low permeability and high reservoir temperature.

Для решения поставленной задачи предлагается состав для изоляции водопритока к скважинам и повышения нефтеотдачи, включающий закачку в пласт водного раствора композиции в концентрации 5-15 мас.%, содержащей, мас.%: полиоксихлорид алюминия или пентагидроксихлорид алюминия 15-45%, титановый коагулянт 5-25%, карбамид 25-75% и катионного полиакриламида со степенью ионного заряда выше 30 0,1-5,0%. При этом в процессе гидролиза солей алюминия при температуре помимо образования неорганического геля происходит сшивка катионного полиакриламида ионами алюминия. В результате чего образуется пространственная решетка из сшитого катионного полиакриламида, а нерастворимые компоненты титанового коагулянта выступают в роли армировочного материала. Это позволяет снизить содержание титанового коагулянта с 30-60% до 5-25% без ухудшения термостабильности и реологических свойств образующего геля. Снижение содержания титанового коагулянта позволяет снизить количество нерастворимых компонентов и, как следствие этого, позволяет расшить область применения термотропной композиции для низкопроницаемых пластов.To solve this problem, a composition is proposed for isolating water inflow to wells and enhancing oil recovery, including the injection into the formation of an aqueous solution of a composition in a concentration of 5-15 wt%, containing, wt%: aluminum polyoxychloride or aluminum pentahydroxychloride 15-45%, titanium coagulant 5 -25%, urea 25-75% and cationic polyacrylamide with a degree of ionic charge above 30 0.1-5.0%. In this case, in the process of hydrolysis of aluminum salts at a temperature, in addition to the formation of an inorganic gel, crosslinking of cationic polyacrylamide with aluminum ions occurs. As a result, a spatial lattice is formed from a cross-linked cationic polyacrylamide, and the insoluble components of the titanium coagulant act as a reinforcing material. This makes it possible to reduce the titanium coagulant content from 30-60% to 5-25% without deteriorating the thermal stability and rheological properties of the forming gel. Reducing the content of titanium coagulant allows you to reduce the amount of insoluble components and, as a consequence, allows you to expand the scope of thermotropic composition for low-permeability formations.

При реализации способа используют полиоксихлорид алюминия Аква-Аурат-30 ТУ 2163-069-00205067-2007 либо аналог; карбамид ГОСТ 2081-2010, титановый коагулянт ТУ2163-001-87707082-2012 и катионный полиакриламид со степенью ионного заряда выше 30 производства Китай.When implementing the method, polyoxychloride aluminum Aqua-Aurat-30 TU 2163-069-00205067-2007 or an analogue is used; urea GOST 2081-2010, titanium coagulant TU2163-001-87707082-2012 and cationic polyacrylamide with a degree of ionic charge above 30 made in China.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Для иллюстрации предлагаемого технического решения были приготовлены образцы термотропного состава.To illustrate the proposed technical solution, samples of the thermotropic composition were prepared.

Подготовленные образцы проходили испытания в термошкафу при температуре 90°C, что соответствует высоким пластовым температурам нефтегазоносных горизонтов Западной Сибири. В качестве воды использовали модельную пластовую воду с минерализацией 21,4 г/л.The prepared samples were tested in a heating cabinet at a temperature of 90 ° C, which corresponds to high reservoir temperatures of oil and gas bearing horizons in Western Siberia. Model formation water with a salinity of 21.4 g / l was used as water.

Результаты испытаний сведены в таблицу 1.The test results are summarized in Table 1.

Результаты лабораторных исследований показали, что при температуре 90°C, при добавлении титанового коагулянта от 5 до 25% повышается термостабильность геля, а синерезис снижается до 15%.The results of laboratory studies have shown that at a temperature of 90 ° C, with the addition of titanium coagulant from 5 to 25%, the thermal stability of the gel increases, and the syneresis decreases to 15%.

Наиболее предпочтительное содержание титанового коагулянта не более 10%, выше увеличивается количество нерастворенных частиц, что усложняет процесс закачки состава в низкопроницаемые нефтяные залежи.The most preferred content of titanium coagulant is not more than 10%, the higher the amount of undissolved particles increases, which complicates the process of pumping the composition into low-permeability oil deposits.

Диапазон содержания катионного полиакриламида 0.1-5%, при более низкой концентрации катионного полиакриламида эффект не значителен. Верхняя граница содержания катионного полиакриламида обусловлена вязкостью рабочих растворов, закачка таких растворов будет приводить к торцевой забивке низкопроницаемых пластов.The range of cationic polyacrylamide content is 0.1-5%; at a lower concentration of cationic polyacrylamide, the effect is not significant. The upper limit of the cationic polyacrylamide content is due to the viscosity of the working solutions, the injection of such solutions will lead to end plugging of low-permeability formations.

При замене полиоксихлорида алюминия на пентагидроксихлорид алюминия концентрация этого ингредиента не изменяется.When replacing polyoxychloride aluminum with pentahydroxychloride aluminum, the concentration of this ingredient does not change.

Концентрация закачиваемой гелеобразующей термотропной композиции зависит от коллекторских свойств пласта. Для изоляции низкопроницаемых пластов могут быть использованы более разбавленные растворы, для высокопроницаемых пластов – более концентрированные растворы. Наиболее предпочтительным диапазоном является концентрация термотропной гелеобразующей композиции от 5% до 15% в рабочем растворе.The concentration of the injected gel-forming thermotropic composition depends on the reservoir properties of the formation. For isolation of low-permeability formations, more dilute solutions can be used, for high-permeability formations - more concentrated solutions. The most preferred range is the concentration of the thermotropic gelling composition from 5% to 15% in the working solution.

Для определения эффективности предлагаемого способа определяли проницаемость насыпных моделей по воде, а также протяженность изоляционного экрана. Экспериментальные данные приведены в таблице 2.To determine the effectiveness of the proposed method, the water permeability of bulk models was determined, as well as the length of the insulating screen. Experimental data are shown in Table 2.

Из таблицы 2 следует, что введение титанового коагулянта более 10% снижает протяженность изоляционного экрана, что свидетельствует о торцевой забивки и снижении проникающей способности термотропной композиции.From table 2 it follows that the introduction of a titanium coagulant of more than 10% reduces the length of the insulating screen, which indicates end clogging and a decrease in the penetrating ability of the thermotropic composition.

Пример реализации способаAn example of the implementation of the method

Перед проведением изоляционных работ проводят комплекс гидродинамических исследований и определяют приемистость пласта при различных давлениях закачки.Before carrying out isolation works, a complex of hydrodynamic studies is carried out and the injectivity of the formation is determined at various injection pressures.

Исходя из результатов исследований выбирают концентрацию реагента, необходимую для создания изолирующего экрана. Способ осуществляют с использованием стандартной промысловой техники. Перед закачкой готовят расчетное количество водного раствора термотропной композиции. Далее осуществляют закачку и оставляют скважину на технологическую выстойку в течение 24 ч. После технологической выстойки на скважине проводят гидродинамические исследования и исследования по определению профиля приемистости.Based on the research results, the concentration of the reagent required to create an insulating screen is selected. The method is carried out using standard field equipment. Before injection, prepare the estimated amount of an aqueous solution of the thermotropic composition. Then, the injection is carried out and the well is left on the technological stand for 24 hours. After the technological stand, the hydrodynamic studies and studies are carried out on the well to determine the injectivity profile.

Реализация предлагаемого способа позволит за счет увеличения термостабильности геля повысить эффективность обработки нагнетательных скважин, повысить нефтеотдачу пласта и снизить обводненность добываемой продукции.The implementation of the proposed method will allow, by increasing the thermal stability of the gel, to increase the efficiency of treatment of injection wells, to increase oil recovery and to reduce the water cut of the produced product.

Claims

Composition for enhanced oil recovery, which is an aqueous solution of a gel-forming thermotropic composition in a concentration of 5-15 wt%, containing, wt%:

aluminum polyoxychloride or aluminum pentahydroxychloride 15-45 titanium coagulant 5-25 urea 25-75 cationic polyacrylamide with an ionic charge above 30 0.1-5