Состав для вытеснения нефти из пласта

СОСТАВ ДЛЯ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПЛАСТА, включающий аммиачную селитру и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности состава при вытеснении нефти из пласта, сложенного низкопроницаемыми карбонатными коллекторами, он содержит указанные компоненты в следующих количествах, мас.%:
Аммиачная селитра 10 - 40
Вода 55 - 90

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам, применяемым для увеличения количества добытой нефти из продуктивных отложений, представленных низкопроницаемыми карбонатными коллекторами.
Цель изобретения - повышение эффективности состава при вытеснении нефти из пласта, сложенного низкопроницаемыми карбонатными коллекторами.
Аммиачная селитра при контактировании с карбонатной породой разлагает ее, причем скорость разложения при одной и той же температуре (в опытах 20^оС) зависит от времени контакта и давления.
Разложение карбоната кальция под действием аммиачной селитры можно представить следующим уравнением реакции:
CaCO₃+2NH₄NO₃=Ca(NO₃)₂+(NH₄)₂CO₃.
При повышении давления (что всегда имеет место в пластовых условиях, а в опытах давление изменяется от 0,3 до 1,8 МПа) углекислый аммоний (NH₄)₂CO₃ разлагается с выделением газообразного аммиака и углекислого газа. При этом за счет разложения породы происходит увеличение проницаемости низкопроницаемых пропластков. Кроме того, ионы кальция в составе Ca(NO₃)₂ вступают в реакцию с сульфат-ионами пластовой воды с образованием гипса, который осаждается а заполненных пластовых водой порах, трещинах, каналах и тем самым происходит выравнивание фронта вытеснения нефти. И, наконец, выделяющийся при разложении карбоната аммония углекислый газ способствует понижению вязкости пластовой нефти. Все это в конечном счете способствует повышению нефтеотдачи низкопроницаемых карбонатных коллекторов.
При приготовлении состава использовали аммиачную селитру и пресную воду. Полученный состав прозрачен и устойчив во времени.
Опыты по вытеснению нефти проведены на установке УИПК-1м. В качестве пористой среды использовали керны, представляющие собой образцы карбонатной породы длиной 4 см и диаметром 2,6-3 см. Поровый объем образцов составил 2,76-3,93 см³, проницаемость по воде 1,0-2,8 10^-2мкм². Скелет породы представлен на 98,5-98,9% карбонатами кальция и магния.
Керны насыщали пластовой водой с минерализацией 113 г/л и содержанием ионов, г/л: хлора 101,33, бикарбоната 0,03, кальция 7,88, магния 2,54, калия и натрия 52,31, а затем эти керны насыщали дегазированной нефтью. Нефтенасыщенность образцов составила 64,3-89,8% от объема пор, а водонасыщенность 10,1-35,7%.
Для определения коэффициента вытеснения нефти по воде через каждый керн пропускали пластовую воду в количестве 10 поровых объемов со скоростью 1 м/сут. Такая скорость движения жидкости поддерживалась благодаря изменению давления в системе в пределах 0,3-1,8 МПа. Определяли объем вытесненной нефти. Затем вычислили коэффициент вытеснения нефти водой (К_выт.н)
K_выт.н= ,, (1) где V_н - объем вытесненной из керна нефти, мл;
V_н.н - начальный нефтенасыщенный объем того же керна, мл.
В результате установлено, что коэффициент вытеснения нефти пластовой водой в исследованных кернах составляет 0,245-0,35.
Затем через керн пропускали данный и известный (по прототипу) составы. Для этого были приготовлены составы, содержащие воду и 5, 10, 30, 45, 60 г аммиачной селитры в 100 мл раствора и раствор (прототип), содержащий, г: ОП-10 1,1, аммиачная селитра 2,2, аммиак 1,3, этиленгликоль 0,5, минерализованная вода - остальное. Условия фильтрации соблюдались те же, что при пропускании через керн пластовой воды. Раствор, прошедший через керн исследовали на присутствие в нем ионов хлора (с_{х. исс}) и кальция (с_к.исс) и измеряли объем извлеченной этим составом нефти.
По содержанию хлор-ионов определяли долю пластовой воды (К_разб) в вышедшем из керна растворе
K_разб= , , (2) где с_х.пл - концентрация хлор-ионов в пластовой воде, г/л;
с_х.исс - концентрация хлор-ионов в исследуемом растворе, г/л.
Далее определяли содержание ионов кальция в том же растворе и по расчету установили какое количество ионов кальция (с''_к.пл) должно содержаться в результате смешивания раствора с пластовой водой
c = , (3) где с _к.пл.- содержание ионов кальция в пластовой воде.
Разность между с_к.исс и с _к.пл представляет собой количество ионов кальция, поступивших в раствор в результате разрушения карбонатной породы. Затем кальций-ионы пересчитали на карбонат кальция.Таким образом, установили количество разложившегося в каждом керне карбоната кальция.
По объему нефти, вытесненной данным и известным составами, вычислили прирост коэффициента вытеснения нефти ( К_выт.н).
K_выт.н= 100% ,, (4) где V_д.н - объем нефти, вытесненной данным или известным составами.
Результаты испытаний описываемого и известного (прототипа) составов приведены в таблице.
Разложение карбоната кальция и вынос кальция отмечается только в растворах предлагаемого состава. С увеличением концентрации аммиачной селитры в растворе отмечается увеличение количества разложившегося карбоната кальция. В связи с этим отмечается повышение в кернах проницаемости. Наибольшее увеличение проницаемости (от 2,7 до 19 раз) отмечается при воздействии составов, содержащих аммиачную селитру в количестве 10-45%. При уменьшении концентрации аммиачной селитры менее 10% и повышении более 45% отмечается увеличение проницаемости только в 1,1-1,7 раз.
Такое же незначительное увеличение проницаемости в 1,3 раза отмечается при пропускании через керн известного состава (прототипа).
Наибольшее увеличение коэффициента вытеснения нефти (на 12-16%) отмечается при применении растворов данного состава, в которых концентрация аммиачной селитры составляет 10-45%. При меньшем и большем содержании аммиачной селитры в растворе коэффициент вытеснения нефти увеличивается всего лишь на 1,5-2,7%.
Таким образом, при применении данного состава по сравнению с прототипом достигается увеличение дополнительно добытой нефти в 3,4-4,6 раз.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности-сти. Цель - повышение эффективности состава при вытеснении нефти из пласта, сложенного низкопроницаемыми карбонатными коллекторами. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: аммиачная селитра 10-45, вода 55-90. При приготовлении состава входящие в него компоненты смешивают. Аммиачная селитра при контактирования с карбонатной породой разлагает ее. Скорость разложения зависит от времени контакта. Данный состав прозрачен и устойчив во времени. Использование данного состава увеличивает добычу нефти в 3,4-4,6 раза. 1 табл.