Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяного пласта путем полимерного заводнения.

Полимерное заводнение - это технологически простой и высокоэффективный метод повышения нефтеотдачи пластов, основанный на добавке к воде небольшого количества загущающих водорастворимых полимеров.

Сущность метода заключается в изменении соотношения подвижностей вытесняющей жидкости и пластовой нефти. Увеличение вязкости и снижение подвижности воды способствуют выравниванию фронта вытеснения, замедляя ее продвижение в высокопроницаемых зонах. Эти факторы позволяют перераспределить нагнетаемую воду в неоднородных пластах и более эффективно вовлекать в работу низкопроницаемые пропластки.

Размер оптимальной оторочки полимерного раствора составляет 20-30% от объема пор пласта. Оторочку раствора можно закачивать на любой стадии разработки, но наибольший эффект получается при применении на начальной стадии.

Известен способ разработки нефтяного месторождения, путем полимерного заводнения с использованием в качестве полимера водорастворимого эфира целлюлозы - метилцеллюлозы, которую смешивают перед закачкой с минерализованной водой (SU 681993, E21B 43/20, 23.12.1991 г.).

Недостатками способа являются трудоемкость и длительность приготовления растворов на промысле.

Технология способа предусматривает предварительное приготовление концентрата метилцеллюлозы замачиванием в пресной воде в течение 1-2 суток, затем смешивание ее с минерализованной водой и закачку в пласт. Наличие больших объемов пресной воды на большинстве нефтяных месторождений проблематично, так как закачиваемые сточные и пластовые воды являются, как правило, высокоминерализованными.

Известен способ разработки нефтяного пласта, включающий закачку водного раствора загустителя, в качестве которого используют раствор крахмала в минерализованной воде (RU 2114287, E21B 43/22, 27.06.1998 г.).

Способ недостаточно эффективен из-за сложности приготовления растворов в промысловых условиях и их невысоких технологических характеристик.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ разработки нефтяного пласта с использованием в качестве полимера частично гидролизованного полиакриламида (ПАА). В зависимости от геологического строения пласта и вязкости нефти закачивают оторочку раствора ПАА до 30% объема пор концентрацией от 0,03 до 0,15% (см. моногр., Швецов И.А., Манырин В.Н. «Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи при заводнении», изд. «Самарский дом печати», Самара, 2002 г., с. 65).

Известный способ достаточно эффективен, однако с ростом минерализации используемых вод эффективность способа снижается. Это связано с уменьшением геометрического размера полимерных макромолекул под действием гидратированных ионов солей.

Следует отметить, что ПАА является одним из промышленно выпускаемых полимеров, прошедших масштабные испытания в практике добычи нефти. В настоящее время полимерное заводнение с использованием ПАА - один из ведущих базовых физико-химических методов увеличения нефтеотдачи.

Целью изобретения является повышение эффективности способа разработки нефтяного пласта полимерным заводнением с использованием минерализованных вод.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом разработки нефтяного пласта, включающим закачку в пласт оторочки водного раствора частично гидролизованного полиакриламида (ПАА), который дополнительно содержит смолу древесную омыленную (СДО) при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Смола древесная омыленная СДО по ТУ 2453-001-00279870-04 представляет собой продукт омыления щелочью частично конденсированной (термообработанной) древесной смолы, образующейся в процессе пиролиза древесины (активный компонент - натриевая соль абиетиновой кислоты).

В качестве частично гидролизованных полиакриламидов могут быть использованы полимеры отечественного и зарубежного производства со степенью гидролиза 5-15%.

Эффективность разработки достигается за счет того, что натриевая соль абиетиновой кислоты (абиетат натрия) гидролизуется в разбавленных водных растворах с образованием абиетиновой кислоты

которая, вступая в межмолекулярные взаимодействия с молекулами полиакриламида, образует пространственные структуры, проявляющие высокие реологические свойства при течении в пористой среде. Кроме того, абиетат натрия, являясь поверхностно-активным веществом, способствует обеспечению низкого межфазного натяжения на границе с нефтью и увеличению смачивающей и отмывающей способности.

Способ эффективен при использовании минерализованных вод.

Анализ известных решений, отобранных в процессе поиска, показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков и наличием вышеуказанных свойств и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет получить новый технический результат, а именно повысить эффективность способа разработки нефтяного пласта полимерным заводнением за счет улучшения технологических параметров растворов в минерализованных водах, что обеспечивает достижение цели изобретения.

Эффективность предлагаемого способа определялась экспериментально лабораторными испытаниями по приращению коэффициента нефтевытеснения.

Для проведения лабораторных испытаний использовались частично гидролизованные полиакриламиды фирмы «Vidar water Industrial Co. LTD», марок «АРАМ-1» и « АРАМ-2» со степенью гидролиза 8% и 12%, соответственно, и смола древесная омыленная, выпускаемая по ТУ 2453-001-00279870-04 и представляющая собой водорастворимый порошок.

В качестве минерализованной воды использовались воды с общей минерализацией до 240 г/дм³.

Лабораторные испытания проводились в соответствии с ОСТ 39-195-86 на фильтрационной установке постоянного расхода с использованием естественного дезагрегированного песчаного керна, с моделированием проницаемости 2 мкм² при температуре 28°C.

Керн предварительно насыщался нефтью, разбавленной гексаном до вязкости 48 µПа·с. Далее керн отмывался закачиваемой водой до полного извлечения нефти. В керн с остаточной нефтенасыщенностью закачивалось 0,3 объема пор раствора полимера. Определялся фактор сопротивления. Затем раствор полимера вытеснялся той же водой до предельной обводненности выходящих проб. Определялся остаточный фактор сопротивления.

По количеству вытесненной нефти определялся прирост коэффициента вытеснения.

Результаты исследований приводятся в таблице (Рис.).

Как видно из приведенных результатов в таблице, предлагаемый способ (опыты №3, 4, 7, 8, 11, 12) эффективнее известного (1, 2, 5, 6, 9, 10). Он позволяет увеличить коэффициент вытеснения нефти по предлагаемому способу на 1,9-7,9%, в зависимости от закачиваемой концентрации полимера, в то время как по известному лишь на 0,09-4,1%.

Таким образом, преимущество предлагаемого способа перед известным заключается в повышении эффективности разработки пласта полимерным заводнением за счет использования устойчивого в соленой воде загустителя. Способ прост и технологичен. Реагенты не токсичны.

Составы загустителей по предлагаемому способу готовятся как раздельной дозировкой компонентов в воду, а так же одновременной загрузкой сухих реагентов, которые предварительно тщательно перемешиваются.

Способ разработки нефтяного пласта на промысле осуществляется следующим образом.

Выбирается опытный участок нефтяной залежи для закачки полимерной оторочки. В зависимости от геологических условий определяется количество полимера и объем закачиваемого раствора.

С помощью соответствующего оборудования (стационарных узлов приготовления и закачки ПАА или насосных агрегатов и технических средств по закачке полимеров) в выбранные нагнетательные скважины закачивают приготовленный состав. Способ приготовления закачиваемой смеси не влияет на эффективность технологии (возможны различные варианты приготовления растворов или суспензии полимера в воде с последующей закачкой в скважину). После окончания закачки полимера осуществляют заводнение с применением воды месторождения.

Способ разработки нефтяного пласта, включающий закачку в пласт оторочки водного раствора частично гидролизованного полиакриламида - ПАА, отличающийся тем, что указанный раствор дополнительно содержит смолу древесную омыленную СДО при следующем соотношении компонентов, мас.%: