Способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта (варианты)

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки обводненных неоднородных по геологическому строению трещиновато-поровых пластов терригенных и карбонатных отложений заводнением. Технический результат - создание высокоэффективного способа разработки обводненного нефтяного пласта, позволяющего за счет перекрытия трещин и высокопроницаемых зон пласта подключить в активную разработку слабодренируемые низкопроницаемые зоны пласта, способствуя приросту извлечения запасов нефти из залежи. Способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта включает закачку в пласт через нагнетательную скважину водной суспензии древесной муки и отбор продукции из добывающей скважины, при этом дополнительно закачивают водную суспензию древесной пыли - отхода процесса шлифовки фанеры, причем водные суспензии древесной муки и древесной пыли закачивают последовательно или одновременно. Способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта включает последовательно чередующуюся закачку в пласт через нагнетательную скважину водной суспензии древесной муки и глинистой суспензии, отбор продукции из добывающей скважины, причем дополнительно закачивают водную суспензию древесной пыли - отхода процесса шлифовки фанеры, при этом водные суспензии древесной муки и древесной пыли закачивают последовательно или одновременно. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта заводнением из неоднородных по геологическому строению трещиновато-поровых пластов терригенных и карбонатных отложений.

Известен способ изоляции зон поглощения в нагнетательной скважине, включающий закачку через нагнетательную скважину водной суспензии древесной муки 0,15-0,35% концентрации в течение времени набухания древесной муки в воде в пластовых условиях (см. патент РФ N 2089716, МКИ E 21 В 38/138, публ. 1997 г.).

Данный способ недостаточно эффективен в трещиновато-поровых коллекторах вследствие большого расхода реагента для создания водоизолирующего экрана и быстрого его размыва нагнетаемой водой.

Известен способ разработки неоднородных обводненных нефтяных пластов, предусматривающий закачку в пласт водной суспензии наполнителя пластикового и глинистой суспензии (см. патент РФ N 2143548, МКИ E 21 В 43/32, публ. 1999 г.).

Недостатком известного способа является недостаточная эффективность его в трещиновато-порово-кавернозных коллекторах вследствие размыва образующегося изоляционного материала закачиваемой водой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку водных суспензий древесной муки и глины последовательно или одновременно или закачку водной суспензии древесной муки и глины (см. патент РФ N 2116439, МКИ E 21 B 43/22, публ. 1998 г.).

Однако известный способ имеет низкую эффективность вследствие невозможности полного блокирования промытых водой трещин и суперпроницаемых зон пласта.

В основу настоящего изобретения положена задача: создать высокоэффективный способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, позволяющий за счет перекрытия трещин и высокопроницаемых зон пласта подключить в активную разработку слабодренируемые низкопроницаемые зоны пласта, способствуя приросту извлечения запасов нефти из залежи.

Поставленная задача решается путем создания способа разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, включающего закачку в пласт через нагнетательную скважину водной суспензии древесной муки и отбор продукции из добывающей скважины, причем дополнительно закачивают водную суспензию древесной пыли - отхода процесса шлифовки фанеры, также путем создания способа разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, включающего последовательно чередующуюся закачку в пласт через нагнетательную скважину водной суспензии древесной муки и глинистой суспензии, отбор продукции из добывающей скважины, причем дополнительно закачивают водную суспензию древесной пыли - отхода процесса шлифовки фанеры.

В преимущественных вариантах выполнения способов водные суспензии древесной муки и древесной пыли закачивают последовательно или одновременно.

Древесная пыль - отход процесса шлифовки фанеры является продуктом механического измельчения древесины и представляет собой полидисперсный материал волокнистого строения ТУ 2458-001-12972180-99. Наличие в том или ином количестве в отходе практически всех фракций от самых мелких до крупных и сопоставимых с размерами пор и трещин нефтяного коллектора, их способность диспергироваться в воде и фильтроваться при определенных скоростях в виде потока с продольно ориентированными частицами позволяет использовать древесную пыль как реагент для повышения нефтеотдачи пластов. При закачке в пласт через нагнетательные скважины водной суспензии древесной пыли она поступает в трещины и, передвигаясь по ней, частицы древесной пыли набухают и увеличиваются в объеме. В результате этого и за счет сил физического взаимодействия между собой вследствие волокнистого строения частиц древесной пыли с поверхностью трещин в пласте происходит постепенное перекрытие трещин и высокопроницаемых зон пласта. Вследствие чего сокращается или полностью прекращается поступление воды в эти трещины и высокопроницаемые зоны пласта.

При закачке водной суспензии древесной пыли вместе или раздельно с водной суспензией древесной муки, а также и с глинистой суспензией за счет дополнительного взаимодействия частиц древесной муки, частиц древесной пыли и глинистых частиц с поверхностью пор и трещин в пласте образуется более стойкая к размыву изолирующая система, резко увеличивающая фильтрационное сопротивление высокопроницаемых интервалов и приводящая к распределению фильтрационных потоков с подключением в активную разработку слабодренируемых и не охваченных воздействием зон пласта.

Для осуществления заявленного способа берут древесную муку - продукт сухого измельчения древесины по ГОСТ 16381-87, глинопорошок по ОСТ 39-202-86, ТУ 39-043-74.

За счет длительного времени набухания в воде древесной пыли и древесной муки (14-16 часов) можно прогнозировать получение стойкой к размыву системы с высокими структурно-механическими и фильтрационными характеристиками в любой зоне пласта.

Древесная пыль не подвергается деструкции, не обладает биоцидными свойствами, экологически чиста и ее производство основано на использовании ресурсо-обеспеченного материала. Технология использования древесной пыли эффективна при любой минерализации и температуре пластовых вод.

Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет получить новый технический результат, а именно создать эффективный способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта.

Анализ известных решений, отобранных в процессе поиска, показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного объекта критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта с применением древесной пыли, древесной муки и глинопорошка в промысловых условиях осуществляется следующим образом.

На выбранном участке неоднородного по проницаемости пласта, имеющем гидродинамически связанные между собой нагнетательную и добывающие скважины, проводят комплекс геофизических исследований. Обводненность добывающих скважин составляет 81-99%. В нагнетательные скважины производят закачку последовательно или одновременно водных суспензий древесной пыли и древесной муки, а затем в вариантах выполнения способа закачивают также и глинистую суспензию. Закачку водных суспензий древесной пыли и древесной муки осуществляют при массовом соотношении древесной пыли и древесной муки (1-10): (10-1). Количество и концентрацию закачиваемых реагентов рассчитывают исходя из приемистости пласта. Производят 1-6 циклов закачки реагентов. После закачки водных суспензий проводят нагнетание воды в объеме 3-10 м³. Водную суспензию древесной пыли готовят 0,1-1,2%-ной концентрации, древесной муки - 0,2-1,0%-ной концентрации, а глины - 3,0-8,0 %-ной концентрации.

Приводим пример применения заявленного изобретения на конкретном участке, представленном одной нагнетательной скважиной и пятью добывающими скважинами с дебитом нефти 0,1-4,9 т/сут и обводненностью свыше 70%.

В нагнетательную скважину последовательно закачано 500 м³ 0,4%-ной водной суспензии древесной пыли и 300 м³ 0,5%-ной водной суспензии древесной муки. Приемистость скважины составляла до обработки 334 м³/сут при давлении 95 атм, а после обработки - 250 м³/сут при давлении 125 атм. По прошествии 4-х месяцев дополнительно добыто 286 т нефти. Эффект продолжается.

Для доказательства соответствия заявленных изобретений критерию "промышленное применение" приводим конкретные примеры по определению эффективности использования древесной пыли, древесной муки и глины в способах разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта.

Эффективность использования водных суспензий определяют по остаточному фактору сопротивления, создаваемого в результате закачки водных суспензий в модель пласта. Модель представляет собой стеклянную трубку с поверхностным сечением 5,7 см², заполненную кварцевым песком с фракционным составом 1,8 мм. В ходе экспериментов вначале определяют объемную скорость, потом рассчитывают линейную скорость фильтрации и проницаемость модели пласта по воде до обработки.

К_H и после обработки реагентами различной концентрации - К_k, а также остаточный фактор сопротивления по формуле Проницаемость модели определяют сразу после начала закачки воды и после набухания древесной пыли, древесной муки и глинопорошка. Рассчитывают остаточный фактор сопротивления. Результаты исследований приведены в таблице.

Пример 1.

В модель пласта одновременно закачивают 0,5%-ную водную суспензию древесной муки и 0,2%-ную водную суспензию древесной пыли. В результате закачки водных суспензий проницаемость модели пласта снизилась с 18,0 мкм² до 5,1 мкм². Остаточный фактор сопротивления составил 3,50 (см.табл., пример 1).

Пример 2.

В модель пласта последовательно закачивают 0,2%-ную водную суспензию древесной муки и 0,4%-ную водную суспензию древесной пыли. В результате закачки суспензий проницаемость модели пласта снизилась с 17,3 мкм² до 4,6 мкм². Остаточный фактор сопротивления составил 3,75 (см.табл., пример 2).

Пример 3 выполняют аналогично примеру 2.

Пример 4.

В модель пласта последовательно закачивают 0,2%-ную водную суспензию древесной пыли и 0,3%-ную водную суспензию древесной муки, затем 5,0%-ную глинистую суспензию. В результате закачки водных суспензий проницаемость модели пласта снизилась с 22,5 мкм до 5,5 мкм. Остаточный фактор сопротивления составил 4,12 (см. табл., пример 4).

Пример 5.

В модель пласта одновременно закачивают 0,4%-ную водную суспензию древесной муки и 0,5%-ную водную суспензию древесной пыли, затем 3,0%-ную глинистую суспензию. Указанный цикл повторяют 5 раз. В результате закачки реагентов проницаемость модели пласта снизилась с 21,8 мкм² до 4,8 мкм². Остаточный фактор сопротивления составил 4,56 (см.табл., пример 5).

Пример 6.

В модель пласта закачивают одновременно 0,4%-ную водную суспензию древесной муки. Проницаемость модели пласта снизилась с 6,3 мкм² до 6,0 мкм². Остаточный фактор сопротивления составил 1,05 (см.табл., пример 6).

Пример 7.

В модель пласта закачивают одновременно 0,2%-ную водную суспензию древесной муки и 4,0%-ную глинистую суспензию. Проницаемость модели пласта снизилась с 7,5 мкм² до 7,4 мкм². Остаточный фактор сопротивления составил 1,0 (см.табл., пример 7).

По данным таблицы видно, что закачка водной суспензии древесной пыли отдельно, последовательно или одновременно с водной суспензией древесной муки и с глинистой суспензией в трещиновато-поровые коллекторы приводит к образованию в них закупориващей потокоотклоняющей системы, позволяющей ограничить фильтруемость закачиваемой воды.

Предлагаемое изобретение обладает следующими технико-экономическими преимуществами: - повышается эффективность за счет снижения приемистости высокопроницаемых зон пласта; - уменьшается обводненность добываемой продукции; - расширяется область применения из-за возможности использования предлагаемого изобретения в коллекторах с температурой более 90^oC и при любой минерализации; - за счет использования природных материалов не оказывается вредного воздействия на экологическую обстановку в районе использования.

Формула изобретения

1. Способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку в пласт через нагнетательную скважину водной суспензии древесной муки и отбор продукции из добывающей скважины, отличающийся тем, что дополнительно закачивают водную суспензию древесной пыли - отхода процесса шлифовки фанеры.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что водные суспензии древесной муки и древесной пыли закачивают последовательно или одновременно.

3. Способ разработки обводненного неоднократного нефтяного пласта, включающий последовательно чередующуюся закачку в пласт через нагнетательную скважину водной суспензии древесной муки и глинистой суспензии, отбор продукции из добывающей скважины, отличающийся тем, что дополнительно закачивают водную суспензию древесной пыли - отхода процесса шлифовки фанеры.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что водные суспензии древесной муки и древесной пыли закачивают последовательно или одновременно.

РИСУНКИ

Рисунок 1