Способ заводнения нефтеносного пласта

Союз Советск нхСоцнаттнстнчесннхРеспубинк ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ и 931115 К ПАТЕНТУпо делан изобретений н открытийОпубликовано 230582, Бтоллетень19 Дата опубликования описания 23,05.82(72) Авторы изобретения ИностранцыМарк А. Пламмер и Вэйн О. Розелль (США) Иностранная фирма(71) Заявитель 54 СПОСОБ ЗАВОДНЕНИЯ НЕФТЕНОСНОГО ПЛАСТА Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений, в частности, при заводнении нефтяных пластов.Известен способ разработки нефтяной залежи, заключающийся в вытеснении нефти из пласта закачкой в не-. го оторочки, мицеллярной дисперсии, продвигаемой водой, и извлечении нефти на поверхность 11.Однако известному способу прису- ,ща недостаточная нефтеотдача пласта.Известен также способ заводнения нефтеносного пласта путем закачки в него посредством нагнетательных скважин водной смеси двух нефтяных сульфонатов со средним эквивалентным весом 3",0-450 и извлечения нефти посредством эксплуатационных скважинНедостатком известного способа является низкая нефтеотдача пласта.Цель изобретения - увеличение нефтеотдачи пласта. Достигае 1 ся поставленная цельтем, что согласно способу заводнения нефтеносного пласта путем закачки в пласт посредством нагне- О,тательных скважин водной смеси двухнефтяных сульфонатов со среднимэквивалентным весом 390-450 и извлечения нефти посредством эксплуатационных скважин, отношение алифати ческих протонов к ароматическим вуглеводородной части нефтяных сульфонатов находится в пределах от 4до 20 моль/моль, а разница в протонных отношениях составляет 2,5- р 3,8 моль/моль.Нефтяные сульфонаты могут бытьполучены сульфированием углеводородного сырья, например тяжелоговакуумного газойля, имеющего молеро кулярный вес 350-650, лучше 400470, например олеумом или трехокисью серы в присутствии или приотсутствии растворителя, напримердихлорэтилена, двуокиси серы, не 93прореагировавшего углеводорода ит.п. Сульфокислота нейтрализуется основанием, например емдким натрием, аммиаком, гидроокисью аммония и т,п,Нефтяные сульфонаты имеют средний эквивалентный вес 390-450,лучше 395-440, и среднее соотношениеА/АР 4-20 моль/моль, лучше 915 моль/моль. Это означает, что от4 до 20 алифатических водородныхпротона приходятся на один ароматический водородный протон в углеводной части нефтяного сульфоната.Однако соотношение А/АР, по меньшеймере, двух нефтяных сульфонатовдолжно иметь минимальную разницу,равную 2,5, т,е. среднее соотношение А/АР одного сульфоната на 2,5,лучше на не менее 3 и еще лучше на3,8.Для получения двух разных нефтяных сульфонатов обычно требуетсяи два различных вида сырья, Например, одно сырье может иметь средниймолекулярный вес в пределах 400430, а другое - в пределах 430-470.К тому же, сырье должно носить до-статочно углеводородный характер,чтобы в итоге получить желаемыеотношения А/АР,Обьемное количество водных смесей сульфонатов, нагнетаемых в,коллектор, желательно в пределах 1-504или больше, в зависимости от объемапор нефтеносного пласта, лучше1-15"ь и еще лучше 2-103, Большее ксличество применяется в случае, когда экономика технологического процесса оправдывает это.1115 5 ФО 15 20 25 З 0 35 подвижность водного раствора, проходящего через породу коллектора,Буфер подвижности вводится в коллектор в объемном количестве, составляющем 5-1501, лучше 25-753, а лучше всего от 501 порового объема пласта. Вещество, снижающее активность,употребляется в концентрациях 502000, лучше 100-15004 и лучше всего100-10004 в пересчете на воду.Для извлечения сырой нефти в коллектор под давлением нагнетается водаи вытесняет водно-сульфонатную смесьи не обязательно буфер подвижности внаправлении эксплуатационной скважины, Лучше, чтобы вода была совместима с обратной частью буфера подвижности и/или водной смесью нефтяныхсульфонатов, например, она не должнав значительной степени выщелачиватьводорастворимые компоненты из упомянутых замедлителей. Там, где эта во"да содержит ионы, лучше, чтобы последние были совместимы с ионамивнутри коллектора,Лучше, чтобы "профиль подвижности" всего процесса постепенно переходил от "низкой" подвижности, равной или меньшей подвижности пластовыхжидкостей (сырой нефти и промежуточной воды внутри пласта), к "высокой"подвижности, равной или приближающейся к подвижности воды, нагнетаемой под давлением, Подвижность первой, средней и последней части буфера и, не обязательно водного сульфонатного эамедлителяфможно регулировать вязкостью и/или концентрациейэамедлителя, с тем, чтобы получитьнужную подвижность.50 55 Желательно, чтобы за водной сульфонатной смесью следовал активный буфер, в качестве которого рекомендуется водный раствор снижающего подвижность вещества, такого, как частично гидролизованные высокомолекулярные полиакриламидные полимеры, например полимеры Пушера, высокомолекулярный полиалкиленоксидный полимер, высокомолекулярные акриламидные полимеры, содержащие сульфогруппу, акриламидные сополимеры (например, сополимеры акриламида и акрилата натрия) и т.п., биполимеры, лучше в коллекторах с низкой прэницаемостью, и любой высокомолекулярный полимер, совместимый с породой коллектора и способный снижать Нефтяные сульфонаты получают сульФированием различных тяжелых вакуумных газойлей, Например, сульфонаты А и В получают из сырья, имеющего средний молекулярный вес соответственно 400-430 и 430-470.Сульфирование проводится трех- окисью серы в присутствии разбавителя. Сульфокислоты нейтрализуются аммиаком. Конечный средний эквивалентный веснефтяных сульфонатов А и В равен соответственно 401 и 423, отношение А/АР - 9,6 и 13,4, Сульфонаты С и Р получают тем же способом, но сырье берут другое и условия процесса меняются, чтобы придать сульфонатам свойства, указанные в примерах, Мицеллярные диспер931115 А В С В Е Р 6 Н 3 3 К Е М И О Р сии получают смешением следующих компонентов, вес.Ф:Нефтяной сульфонатБОИНс - частьсульфоната 2 5органическая частьсульфоната ЯОИН 8-9растворитель 1-1,6Вода 70Сырая нефть (вяз 1 Окость 7 сП/23 С) 18,9-20,7Электролит 0,3-0,5П р и м е р 1. Используют мицеллярные дисперсии при заводнении керна. Образцы берийского песчанико вого керна длиной 122 см, диаметром 7,5 см сначала насыщаются водой,затем промываются нефтьюи после этого - водой до остаточного нефтяного насыщения. Затем в керны нагие тают мицеллярную дисперсию, содержащую нефтяные сульфонаты в количестве 2 Ф от порового объема, имеющую свойства, приведенные в табл.1,После мицеллярной дисперсии подают не ме." 2 нее 1 порового объема воды, содержащей 1000 полимеров Пушера(частично гидролизованные высокомолекулярные полиакриламиды). Результаты заводнения керна и свойства ми- зв целлярной дисперсии приводятся в табл.1.Используемые сульфонаты имеют следующие характеристики.Сульонат Средний экви- Соотновалентный вес шениеА/АР401 9,6423 13,4400 9,6 ю426 13,4362 ч,6460 13,4417 9,6451 13,4,ц393 9,6428 13,4380 9,6429 13,4424 11,2428 13,4424 11,2428 13 4 6П р и м е р 2. С помощью сходных сульфонатов в мицеллярных растворах достигается выход нефти, показанный в. табл.2. Порядок заводнения,как ,в примере 1. Нефтяные сульфонаты, применяемые в данном случае, не имели нужного эквивалентного веса, Реэультатменьшее количество добытой нефти. П р и м е р 3. Низкий выход нефти получается также с сульфонатными соединениями, не имеющими необходимой разницы в соотношении А/АР. Керн заводняют, как и в примере 1, результаты даны в табл.3.Из табл,3 видно, что без соответствующей разницы в А/АР выход нефти меньше, цем при использовании сульфонатов, приведенных в табл. 1, где эта разница, по крайней мере, больше 2,5,П р и м е р 4. Берийский песцаниновый керн длиной 122 см, диаметром 7,5 см подготовляется, как описано в примере 1, и заводняется водной смесью 54 от порового объема), содержащей 84 смеси сульфонатов С и П :(50)50, 2004 полимера Пушера серии 700 (частично гидролизованные высокомолекулярные полиакриламиды). Затем подают водный замедлитель, содержащий 7004 Доу-Пушер-полимера серии 700, в количестве 503 от порового объема. Чтобы вытеснить две предыдущих смеси через керн нагнетается вода, В результате степень извлечения нефти незначительна.П р и и е р 5. Повторяют технологический процесс, описанный в примере 4, за исключением полимеров Пушера, которые заменяют равным количеством Кэлзен-М, представляющим собой полисахариды. В результате извлекается значительное количество нефти.Нефтяные сульфонаты, применяемые в данном случае, не имели нужного эквивалентного веса. Результат- меньшее количество добытой нефти.9311 5 Таблица 1 Вязкость Эквива- Сред"лентный ний Среднее КоэффициентсмешенияИ 1 Ф/Хй 1 Соотношение А/АР(М 1 1) 2%4 СаС 12 Выход неф.ти, об.г эквивасовес при22 С,сП отношелентный ниеЛ/АР вес 50-А/50-В 401-423 412 9,6-13,4 11,5 65 0,50 0,00 25-С/75-1) 400-426 419 9,6-13)4 12,5 28 0 50 0,00 82,6 Табли ца 2 Эквива" лентный Средний Соотношение СредА/АР нее,2 29 0,32 О,3,7 атационных скважи щ и й с я тем, ч ения нефтеотдачи алифатических проим в углеводородн сульфонатов наход от 4 до 20 моль/м э ч ого ние н во онат 390 твом ичес яных елах 50-е/50-Р 362-460 405 9,6-13,4 60-6/40-Н 417-451 430 9,6-13,4 40-Л/60-,3 393-428 413 9,6-13,4 ьо м/20 ч 424 228 425 11)2 3)" 11) 0-0/50-Р 424-428 426 11,2-13,4. 12,3 2 Формула изобретенияСпособ заводнения нефтвноспласта путем закачки в пластредством нагнетательных скважной смеси двух нефтяных сульфсо средним эквивалентным весо450 и извлечения нефти посред Вязкость при22 С, сП н, о т л ито, с целью пласта, отнотонов к аромаой части нефится в преоль, а разни9)1115 Составитель А. Звездина Техред И.Рейвес. Корректор 8. Синицкая Редактор Н. Егорова Заказ 3572/90 Тираж 624 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 ца в протонных отношениях составляет 2 5-3,8 моль/моль.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе 101. Патент США Н 3578082, кл, 166- 252, заявлен. 1971.2. Патент США йф 3682247, кл. 166- 273, заявлен. 1971,