Патент на изобретение №2170346

(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕОДНОРОДНОГО НЕФТЯНОГО ПЛАСТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к способам увеличения нефтеотдачи неоднородных пластов на любой стадии заводнения. Техническим результатом является повышение нефтеотдачи за счет улучшения изоляции трещиноватых, промытых зон пласта. В способе разработки неоднородного нефтяного пласта, включающем закачку через нагнетательную скважину водного раствора иммобилизованных микробных клеток, в качестве указанного раствора используют следующий состав, мас.%: микробная биомасса биохимического производства белково-витаминных концентратов 0,5 – 10, адсорбент – мел 0,15 – 3,0, вода – остальное. 2 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к способам увеличения нефтеотдачи неоднородных пластов на любой стадии заводнения.

Известен способ разработки нефтяного месторождения, включающий шестиэтапную закачку в пласт смеси бактерий и аэрированного раствора минеральных солей (патент РФ N 2036299, E 21 В 43/22, 1991).

Недостатками этого способа являются трудоемкость и нетехнологичность процесса из-за необходимости выращивания анаэробных и аэробных бактерий более десяти родов и применения множества дефицитных химических реагентов.

Наиболее близким является способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку через нагнетательную скважину водного раствора, содержащего 0,5-5,0% гидрогеля с иммобилизованными в нем микробными клетками в количестве 10-90% и добавку полициклического хинона 0,01-5,0% (патент РФ N 2023872, E 21 В 43/22, 1994).

Недостатком его является неустойчивость полимерной системы к солям, содержащимся в пластовой воде, что снижает эффективность блокировки гидропроводных зон.

Задачей изобретения является повышение нефтеотдачи за счет улучшения изоляции трещиноватых, промытых зон пласта.

Указанная задача решается тем, что в способе разработки неоднородного нефтяного пласта, включающем закачку через нагнетательную скважину водного раствора иммобилизованных микробных клеток, в качестве указанного раствора используют следующий состав, мас.%:
Микробная биомасса биохимического производства белково-витаминных концентратов – 0,5 – 10,0
Адсорбент – 0,15 – 3,0
Вода – Остальное
Микробная биомасса биохимического производства БВК представляет собой порошок анаэробных микрорганизмов, получаемых путем концентрирования с последующей сушкой.

В качестве адсорбента используется мел строительный по ГОСТ 17498-78, частицы которого меньше размеров бактериальной клетки. При приготовлении раствора образуются агрегаты из клеток и частиц мела, во много раз превосходящие размеры клеток. Агрегаты задерживаются в трещинах, заполняя их объем, что увеличивает фильтрационное сопротивление пласта. К тому же адсорбированные (иммобилизированные) мелом микроорганизмы выделяют больше биогаза, что ведет к доотмыву нефти и снижению подвижности воды относительно нефти.

Работоспособность и положительный эффект предлагаемого изобретения были проверены в лабораторных условиях.

Пример 1. В колбу емкостью 200 см³ помещают 10 г кварцевого песка, насыщенного нефтью, биомассу микроорганизмов (7 мас.%) и мел (3 мас.%). Затем колбу заполняют пластовой водой, закрывают пробкой с отводом. Образующиеся в результате жизнедеятельности микроорганизмов газы через отводы поступают в приемную колбу, заполненную концентрированным раствором хлористого натрия, который под давлением газов вытесняется в градуированный цилиндр. Объем раствора в цилиндре соответствует объему образовавшегося газа. Колбы инкубируют при 30^oC. Результаты представлены в таблице 1.

Из приведенных данных видно, что иммобилизированные мелом микроорганизмы, попав в среду с пластовой водой, начинают активно генерировать газы с первых суток опыта. Образующиеся биогазы образуют в пластовой воде водогазовую смесь, которая способствует увеличению коэффициента охвата пласта воздействием.

Пример 2. Остаточный фактор сопротивления определяют при фильтрации составов через модели неоднородного пласта с проницаемостью 12 мкм². В опытах используют фильтрационную колонку, заполненную крупнозернистым кварцевым песком с объемом пор 50 см³. Модель насыщают пластовой водой при постоянном давлении до полной стабилизации режима фильтрации и фиксируют время фильтрации единицы объема воды (t_в). Через модели пласта прокачивают до установившегося режима фильтрации 2 – 3 поровых объема реагентов и останавливают фильтрацию на 2 суток. Остановка фильтрации на 2 суток необходима для проверки двух механизмов действия: во-первых, это время интенсификации биохимического процесса, во-вторых, это газовыделение. Образующийся газ в каналах пористой среды существенно меняет фазовую проницаемость для воды. Затем повторяют фильтрацию пластовой воды до стабилизации режима и фиксируют время фильтрации единицы объема прокачиваемой воды (t). Определяют остаточный фактор сопротивления по формуле
R_oct = t/t_в.

Чем больше остаточный фактор сопротивления, тем выше изолирующий эффект способа. Остаточный фактор сопротивления в предлагаемом способе составляет 3,6.

Пример 3. Эксперименты по вытеснению нефти проводят в лабораторной установке с насыпной моделью пласта. Установка представляет собой единую систему сообщающихся сосудов, состоящую из коллектора, насыщенного нефтью, емкости с вытесняющим агентом и резервуара для сбора проб выходящей из пористой среды нефтяной эмульсии. До начала проведения опытов определяют вес пористой среды, объем пор, вес связанной воды и объем нефти в коллекторе.

Емкость с вытесняющим агентом для создания давления устанавливают выше коллектора и с помощью гибких шлангов соединяют с нижним входным отверстием коллектора так, чтобы ток жидкости через коллектор был снизу вверх. На шланге, соединяющем емкость с коллектором, устанавливают винтовой зажим для регулирования прокачивания вытесняющего агента. Верхняя, выходящая часть коллектора соединяется с резервуаром-сборником, где собирается водонефтяная жидкость. Первоначально вытеснение проводят моделью пластовой воды и замеряют количество вытесненной нефти.

В эксперименте по нефтевытеснению использованы нефть плотностью 0,905 г/см³ и пластовая вода с удельным весом 1,05 г/см³.

Сначала через модель коллектора, имеющую начальную водо- и нефтенасыщенность, было прокачено 23 поровых объемов модели пластовой воды, при этом было вытеснено нефти 291 мл (при исходном объеме нефти 400 мл). Затем довытеснение нефти продолжалось путем прокачивания 3 объемов по предлагаемому способу (табл. 2).

Как видно из приведенных в табл. 2 данных, при вытеснении водой нефтеотдача составляет 72,7% от первоначального объема нефти. После прокачки через модель раствора иммобилизированных микроорганизмов нефтеотдача достигла 95,5%. Таким образом, прирост нефтеотдачи составляет 22,8%.

Результаты экспериментов показывают, что использование предлагаемого способа позволяет значительно увеличить коэффициент нефтеотдачи за счет закупорки водонасыщенных высокопроницаемых зон пласта иммобилизированными микроорганизмами и выделяемыми ими газами.

Формула изобретения

Способ разработки неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку через нагнетательную скважину водного раствора иммобилизованных микробных клеток, отличающийся тем, что в качестве указанного раствора используют следующий состав, мас.%:
Микробная биомасса биохимического производства белково-витаминных концентратов – 0,5-10
Адсорбент-мел – 0,15-3,0
Вода – Остальное

РИСУНКИ