×
29.03.2019
219.016.f726

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕОДНОРОДНОГО НЕФТЯНОГО ПЛАСТА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений и может использоваться при разработке нефтяной залежи с неоднородными по проницаемости заводненными пластами для регулирования профиля приемистости нагнетательной скважины и ограничения водопритоков в добывающей скважине. Способ разработки неоднородного пласта включает закачку в пласт водного раствора следующего состава мас.%: полиакриламид 0,3-1,0, ацетат хрома 0,03-0,1, оксид цинка 0,03-0,1, при этом полиакриламид и ацетат хрома смешивают в соотношении, близком 10:1, а полученный водный раствор продавливают в пласт водой в объеме, превышающем объем колонны труб, по которой закачивают водный раствор, не менее чем на 0,5 м с последующей технологической выдержкой на время гелеобразования водного раствора. Технический результат - повышение эффективности разработки неоднородного пласта и снижение энергетических затрат. 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений и может найти применение при разработке нефтяной залежи с неоднородными по проницаемости заводненными пластами для регулирования профиля приемистости нагнетательной скважины и ограничения водопритоков в добывающей скважине путем выравнивания проницаемостной неоднородности пласта.

Известен способ выбора гелеобразующих составов для повышения нефтеотдачи пластов (патент РФ №2180039, МПК Е21В 43/22, опубл. 27.02.2002 г.). Способ относится, в частности, к использованию гелеобразующих составов на основе полиакриламида и сшивателя для ограничения водопритоков в добывающих скважинах, регулирования охвата пласта и профиля приемистости нагнетательных скважин. Повышение эффективности технологии воздействия на пласт сшитыми полимерными системами осуществляется путем усовершенствования способа выбора гелеобразующих составов на основе полиакриламидов и сшивателей. В качестве реагентов-сшивателей используются соли трехвалентного хрома.

Недостатком способа является низкая структурная прочность образующихся вязкоупругих составов и вследствие этого низкая эффективность повышения нефтеотдачи пластов.

Известен способ разработки неоднородного пласта путем выравнивания профиля приемистости в нагнетательных и ограничения водопритоков в добывающих скважинах (патент РФ №2169258, МПК Е21В 43/22, опубл. 20.06.2001 г. Бюл. №17). В пласт закачивают изолирующий состав на основе полимеров, сшивателя и воды. В качестве изолирующего состава используют дисперсию в воде карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), полиакриламида и сшивателя при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбоксиметилцеллюлоза 0,1-3,0
Полиакриламид 0,005-0,5
Сшиватель 0,01-0,2
Вода остальное.

При этом изолирующий состав до гелеобразования продавливают в пласт на расстояние, обеспечивающее исключение влияния депрессии на гель до безопасного уровня. Также при высоких приемистостях скважины согласно способу, изолирующий состав дополнительно содержит наполнитель в количестве 0,5-10,0 мас.%.

Недостатками данного способа являются слишком продолжительный индукционный период гелеобразования и низкая прочность полученных вязкоупругих составов. Для того чтобы произошла сшивка закачанных в пласт полимеров во всем объеме, приходится делать технологическую выдержку (паузу) продолжительностью 10 суток. Это ведет к непроизводительному простою скважины, снижению технологической эффективности и экономической рентабельности способа в целом.

Также недостатком способа является достаточно высокая первоначальная вязкость изолирующего состава, равная 80-110 мПа·с, что увеличивает нагрузку на насосное оборудование при его закачке. Другим недостатком способа является то, что в качестве наполнителя используют глинопорошок в количестве 0,5-10 мас.%, который способствует необратимой кольматации коллекторов глинистой суспензией.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ (прототип), включающий закачку в пласт водного раствора анионного полимера и соли поливалентного катиона (патент РФ №2167281, МПК Е21В 43/22, опубл. 20.05.2001 г. Бюл. №14). В качестве водорастворимого полимера используют полиакриламиды (ПАА), полисахариды, полиметакриламиды и производные целлюлозы.

В качестве солей поливалентных катионов используют ацетаты, тартраты, цитраты, хромат и бихромат аммония и щелочных металлов, хромовые и алюмокалиевые квасцы, в частности ацетат хрома. Алюмокалиевые квасцы имеют ограниченную растворимость и плохо совмещаются со сточными водами, при контакте с ними выпадает осадок гидроксида алюминия. Растворение происходит в течение определенного времени.

Дополнительно вводят дисперсии гель-частиц (ДГЧ), набухающих в 100-5000 раз, но не растворимых в воде, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

водорастворимый полимер 0,1-1,0
соль поливалентного катиона 0,001-0,5
дисперсия гель-частиц 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 в 100-5000 раз, но сами при этом не растворимы в воде, что ведет к резкому увеличению вязкости раствора и, как следствие, к росту давления закачки дисперсной системы. А это, в свою очередь, способствует увеличению энергетических затрат при осуществлении технологического процесса, а также происходит удорожание его за счет использования дорогостоящих реагентов. Способ эффективен в пластах с высокой проницаемостью с наличием развитой системы трещин. А 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, что является существенным недостатком.

Еще недостатками данного способа являются слишком продолжительный индукционный период гелеобразования и низкая прочность полученных вязкоупругих систем из-за несоблюдения оптимального соотношения полимера и соли поливалентного катиона.

Техническими задачами изобретения являются повышение эффективности способа разработки неоднородного пласта за счет повышения прочности гелеобразующих (вязкоупругих) водных растворов полимеров и снижение энергетических затрат путем сокращения индукционного периода гелеобразования.

Поставленная техническая задача решается способом разработки неоднородного нефтяного пласта, включающим закачку в пласт водного раствора анионного полимера типа полиакриламида и соли поливалентного катиона в виде ацетата хрома.

Новым является то, что в водный раствор дополнительно вводят оксид цинка при следующем соотношении компонентов в воде мас.%:

Полиакриламид 0,3-1,0
Ацетат хрома 0,03-0,1
Оксид цинка 0,03-0,1,

при этом полиакриламид и ацетат хрома смешивают в соотношении, близком 10:1, а полученный водный раствор продавливают в пласт водой в объеме, превышающем объем колонны труб, по которым закачивают водный раствор не менее чем на 0,5 м3 с последующей технологической выдержкой на время гелеобразования водного раствора.

Для приготовления водного раствора анионного полимера типа полиакриламида и соли поливалентного катиона в виде ацетата хрома используют как пресную, так и минерализованную воду с общей минерализацией до 300 г/л, что значительно расширяет технологические возможности использования способа. Для приготовления водного раствора анионного полимера типа полиакриламида используют полиакриламид марки DP 9-8177 по ТУ 2458-001-82330939-2008 или его аналоги, в качестве соли поливалентного катиона (сшивателя) используют ацетат хрома (АХ) по ТУ 2499-001-50635131-00. В качестве оксида двухвалентного металла используют оксид цинка (ОЦ) по ГОСТ 202-84.

Сущность изобретения

Технология разработки неоднородного нефтяного пласта - это процесс обработки добывающих и нагнетательных скважин с целью изоляции промытых водой наиболее проницаемых интервалов пласта. Водный раствор по предлагаемому способу в момент смешения компонентов имеет невысокую исходную вязкость и поэтому легко закачивается в пласт, в первую очередь, поступает в высокопроницаемую промытую зону пласта, где скорость фильтрации выше. В течение некоторого периода времени, называемого индукционным периодом гелеобразования, вязкость водного раствора практически не отличается от вязкости раствора полимера ПАА. Вязкость 0,7 (мас.%) раствора полимера DP 9-8177 в воде с плотностью 1120 кг/м3 равна 37,9 мПа·с, при этом вязкость раствора, содержащего 0,7 DP 9-8177+0,06 ОЦ+0,07 AX+99,2 воды (мас.%) равна 39,0 мПа·с. Первоначальная вязкость растворов по предлагаемому способу ниже, чем у известного способа, за счет чего и происходит снижение энергетических затрат при осуществлении закачки растворов в пласт. Благодаря малой исходной вязкости закачиваемого по предлагаемому способу раствора он способен проникнуть на большое расстояние от скважины. В противоположность этому набухшие гель-частицы известного способа 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.

В течение индукционного периода, когда вязкость раствора остается невысокой, необходимо закачать его в пласт, продвинуть на необходимое расстояние от скважины и остановить скважину на технологическую выдержку. За время технологической паузы под влиянием сшивателей происходит структурирование водного раствора полимера в присутствии сшивателя и оксида цинка с образованием вязкоупругой системы (ВУС) - практически неподвижной, обладающей высокой сдвиговой прочностью. Продолжительность индукционного периода зависит от концентрации полимера, чем меньше концентрация, тем длительнее индукционный период (таблица 1). Продолжительность индукционного периода также зависит от содержания ацетата хрома, поскольку его растворы имеют кислую реакцию, избыток АХ способствует снижению водородного показателя (рН) раствора и замедлению скорости сшивки полимера. Введение в водный раствор полимера оксида цинка, нерастворимого в воде, но растворимого в кислой среде, ведет к повышению рН раствора за счет того, что часть АХ реагирует с оксидом цинка. Недостаток АХ ведет к образованию слабосшитой вязкоупругой системы, обладающей низкой структурной прочностью. Исходя из этого для получения прочной вязкоупругой системы необходимо смешивать полиакриламид и ацетат хрома в соотношении, близком 10:1. ВУС, полученная при таком соотношении компонентов, закупоривает высокопроницаемую часть пласта и тем самым способствует выравниванию проницаемостной неоднородности и сокращению притока воды. Оксид цинка со сшивателем ацетат хрома действуют комплексно. ВУС, полученный на их основе, обладает большей структурной прочностью по сравнению с вязкоупругими системами, не содержащими оксид двухвалентного металла (таблица 1).

Индукционный период по времени должен быть меньше продолжительности технологической паузы скважины. Только в этом случае будут соблюдены условия технологической и экономической эффективности способа. По предлагаемому способу индукционный период гелеобразования составляет от 24 до 96 часов (1-4 суток). Соответственно и технологическая пауза в зависимости от объема закачки будет составлять 2-5 суток.

Пример конкретного выполнения.

Предлагаемый способ осуществляется с применением стандартного (существующего) нефтепромыслового оборудования, обеспечивающего транспортировку, приготовление (перемешивание) и закачку водных растворов в скважину: комплекс по приготовлению растворов из жидких и сыпучих химических реагентов КУДР-8 или аналоги; насосные агрегаты типа АНЦ-320 по ТУ 26-02-30-75 или аналоги; автоцистерны типа АЦ-10, АЦН-10 по ТУ 26-16-32-77 или аналоги.

Разрабатывают конкретную нефтяную залежь со следующими характеристиками: толщина продуктивного пласта - 5 м, пластовое давление - 9,4 МПа, обводненность - 98%, приемистость скважины не менее 100 м3/сут. Объем оторочки закачиваемого раствора равен 50 м3. Плотность воды, на которой готовится раствор, составляет 1100 кг/м3. Готовится водный раствор с концентрациями: 0,5 мас.% ПАА + 0,04 мас.% ОЦ + 0,05 мас.% АХ. Соотношение полимера и ацетата хрома составляет 10:1. Расход реагентов на 1 м3 воды составляет ПАА - 5 кг, ОЦ - 0,4 кг, АХ товарной формы (с содержанием 50 мас.% основного вещества) - 1,0 кг.

Раствор готовится непосредственно на скважине перед закачкой в пласт смешением компонентов на установке КУДР-8. В этот момент раствор имеет начальную вязкость 32 мПа·с, что, примерно, в два раза ниже, чем в прототипе. Продавливают водный раствор в пласт в объеме, превышающем объем колонны труб, по которым закачивают водный раствор, не менее чем на 0,5 м3. После этого осуществляют технологическую выдержку на время гелеобразования продолжительностью 4 суток.

Сравнительное тестирование структурной прочности образующихся в результате гелеобразования вязкоупругих систем было осуществлено путем измерения сдвиговой прочности при скорости сдвига 1,4 с-1 на вискозиметре «Полимер РПЭ-1М». Результаты этих исследований представлены в таблице 1. Как видно из этой таблицы, с увеличением в водном растворе концентрации полиакриламида прочность системы растет. Верхний предел содержания дорогостоящего ПАА, равный 1 мас.% продиктован экономической целесообразностью. Верхний предел содержания ацетата хрома лимитируется тем, что при дальнейшем увеличении содержания АХ удлиняется индукционный период. Для сравнения приведена величина сдвиговой прочности вязкоупругой системы, применяемой по известному способу (прототипу), полученной из раствора полимера и соли поливалентного катиона и гель-частиц (0,25 ПАА + 0,03 АХ + 0,01 ДГЧ) мас.%, которая ниже, чем у ВУС по предлагаемому способу в 1,02-3,0 раза.

Вязкоупругие системы по предлагаемому способу, обладая более высокой структурной прочностью, благодаря оптимальному соотношению ПАА и АХ, способны выдерживать большие нагрузки, не подвергаясь разрушению, и дольше сохранять технологические свойства в пластовых условиях.

Следовательно, применение предлагаемого способа, направленного на выравнивание профиля приемистости нагнетательной и ограничение водопритока в добывающей скважинах за счет выравнивания проницаемостной неоднородности пласта, способствует повышению эффективности разработки неоднородного пласта за счет повышения прочности гелеобразующих (вязкоупругих) водных растворов полимеров и снижению энергетических затрат путем сокращения индукционного периода гелеобразования.

Способ разработки неоднородного пласта, включающий закачку в пласт водного раствора анионного полимера типа полиакриламида и соли поливалентного катиона в виде ацетата хрома, отличающийся тем, что в водный раствор дополнительно вводят оксид цинка при следующем соотношении компонентов в воде, мас.%: при этом полиакриламид и ацетат хрома смешивают в соотношении, близком 10:1, а полученный водный раствор продавливают в пласт водой в объеме, превышающем объем колонны труб, по которой закачивают водный раствор, не менее чем на 0,5 м с последующей технологической выдержкой на время гелеобразования водного раствора.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 503.
10.01.2013
№216.012.18d9

Установка подготовки тяжелых нефтей (варианты)

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к установкам подготовки тяжелых нефтей на нефтепромыслах. Изобретение касается установки подготовки тяжелых нефтей, включающей ступень сепарации газа и предварительного сброса воды, сырьевой насос, ступень обезвоживания тяжелой нефти...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471853
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1942

Струйный аппарат для очистки ствола скважины

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для промывки и очистки буровых скважин. Устройство содержит корпус с резьбой для соединения с колонной труб, переводник, полый ствол, соединяющий корпус с переводником и снабженный упорным кольцом и радиальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471958
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1947

Способ восстановления герметичности обсадных колонн

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам восстановления герметичности обсадных колонн с большой приемистостью в интервале негерметичности. Способ восстановления герметичности обсадных колонн заключается в приготовлении смеси, состоящей из цемента с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471963
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.194d

Способ крепления необсаженной части скважины методом диапазонного расширения труб

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к бурению и капитальному ремонту скважин, и предназначено для изоляции зон осложнений установкой расширяемых труб в скважине. Способ крепления необсаженной части скважины методом диапазонного расширения труб, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471969
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.194f

Способ разработки неоднородной нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке неоднородной нефтяной залежи. Обеспечивает повышение текущих отборов нефти и конечного коэффициента нефтеизвлечения при одновременном уменьшении отбираемой и закачиваемой воды из залежи за счет увеличения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471971
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1cfb

Отклоняющее устройство для забуривания боковых стволов из скважины

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для забуривания боковых стволов из ранее пробуренных обсаженных и необсаженных скважин. Содержит отклоняющий клин, гидравлический якорь, режущий инструмент, прикрепленный к верхней части отклоняющего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472913
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d02

Пробка разделительная цементировочная нижняя

Изобретение относится к нефтегазовой промышенности, а именно к цементировочной пробке, которая может быть использована для очищения внутренней поверхности колонны обсадных труб от глинистой корки и разделения цементного (тампонажного) раствора. Пробка включает металлический разбуриваемый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472920
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d07

Способ вызова притока пластового флюида из скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при освоении скважин, обеспечивает повышение эффективности освоения скважины. Сущность изобретения: способ включает спуск колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважину, снижение давления на продуктивный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472925
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.204b

Устройство для забуривания боковых стволов из скважины

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для забуривания боковых стволов из ранее пробуренных скважин. Включает отклоняющий клин с гидравлическим якорем, между которыми размещен переводник, режущий инструмент, прикрепленный к верхней части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473768
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.204c

Контейнер в оболочке из композиционного материала для строительства многозабойных скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для строительства многозабойных скважин. Контейнер в оболочке из композиционного материала для строительства многозабойных скважин, включающий секцию обсадной колонны с предварительно вырезанным в ней окном для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473769
Дата охранного документа: 27.01.2013
Показаны записи 1-10 из 595.
10.01.2013
№216.012.1950

Способ разработки месторождения сверхвязкой нефти

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке месторождения высоковязкой и битумной нефти. Технический результат - повышение эффективности разработки месторождения сверхвязкой нефти за счет повышения точности определения текущего размера паровой камеры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471972
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d08

Способ многократного гидравлического разрыва пласта в горизонтальном стволе скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способу гидравлического разрыва в горизонтальных стволах скважин продуктивных пластов. Задачей изобретения является повышение эффективности проведения гидравлического разрыва пород - ГРП. Сущность изобретения: способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472926
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.205f

Способ перфорации скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при перфорации скважин кумулятивной перфорацией. При перфорации скважины после спуска перфоратора в скважину его закрепляют с невозможностью поворота и смещения. Проведение перфорации выполняют в закрепленном состоянии....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473788
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2064

Способ разработки нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи. Обеспечивает повышение нефтеотдачи залежи за счет увеличения охвата залежи воздействием. Сущность изобретения: по способу на залежи проводят размещение добывающих скважин по треугольной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473793
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2065

Способ разработки нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи. Обеспечивает повышение нефтеотдачи залежи. Сущность изобретения: по способу при разработке нефтяной залежи ведут закачку рабочего агента через нагнетательные скважины и отбор продукции через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473794
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2066

Способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием отбора продукции скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке месторождения высоковязкой и битумной нефти. Способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием отбора продукции скважины включает строительство верхней нагнетательной и нижней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473795
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2067

Способ разработки залежи сверхвязкой нефти в послойно-неоднородном коллекторе с частичной вертикальной сообщаемостью

Изобретение относится к разработке залежи сверхвязкой нефти с применением тепла, сложенной многопластовым послойно-неоднородным коллектором с частичной вертикальной сообщаемостью. Технический результат - увеличение площади прогрева залежи, сокращение сроков разработки продуктивного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473796
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2069

Способ гидравлического разрыва пласта в скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение для повышения производительности как вновь вводимых, так и действующих добывающих и нагнетательных скважин. Обеспечивает повышение эффективности способа за счет увеличения радиуса дренирования скважины. Сущность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473798
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.23cf

Способ проводки ствола скважины через глинистые неустойчивые горные породы

Изобретение относится к области бурения наклонно-направленных и горизонтальных стволов нефтяных и газовых скважин на девонские отложения. При проводке ствола скважины через глинистые неустойчивые горные породы выполняют проходку вертикального участка. Проходку участка начального искривления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474669
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.23d6

Способ разработки многопластового нефтяного месторождения

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке многопластовой нефтяной залежи. Обеспечивает повышение нефтеотдачи месторождения. Сущность изобретения: по способу при разработке многопластового нефтяного месторождения ведут отбор нефти через добывающие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474676
Дата охранного документа: 10.02.2013
+ добавить свой РИД