Способ определения коэффициента вытеснения нефти

НИЯ Комитет Российской Федераци о патентам и товарным знака ог) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ к авторскому свидетельству(71) Научно-производственное объединениепо геолого-физическим методам повышениянефтеотдачи пластов(56) Авторское свидетельство СССР Х1250647, кл, Е 21 В 49/00, 1984, ОСТ39-195-86. Нефть, Метод определения коэффициента вытеснения нефти водой влабораторных условиях. Мл Миннефтепром,1986, с, 1 - 10. Нечаев Е.А. и др.Адсорбция органических соединений изводных растворов КС на глиноземе,Журнал физической химии, 1977, т. 51, Х9, с. 2307.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ) 6 б О 1 Х 5/08 при моделировании в лабораторных условиях процессов нефтевытеснения, Сущность изобретения: в способе определения коэффициента вытеснения нефти нефтевытесняющим агентом в лабораторных условиях, включающем отбор образцов керна, их экстрагирование, отмывание от солей дистиллированной водой, сушку до постоянной массы, насыщение образцов водой и нефтью с последующим вытеснением нефти нефтевытесняющнм агентом и замером количества вытесненной нефти, аналогично подготовленные к насыщению образцы керна последовательно насыщают растворами органических соединений с известными потенциалами ионизации, после установления адсорбцион ного равновесия отделяют раствор от образцов, по изменению концентрации органических веществ в растворах определяют адсорбционную способность поверхности пор керна, а о коэффициенте вытеснения судят с учетом адсорбцнонной способности, 2 нл 4 табл.Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано, например, при моделированиипористых сред для изучения процессов нефтевытеснения.Достоверность лабораторных опытовпо изучению нефтевытесЪяющей эффективновоти щличныхтехнол ий зависит от качефва. уелироваурф ефтенасыщенныхсрия.ьцельФРЯЙЬФнияявляется повышени информативности способа определения коэффициента вытеснения нефти.Способ осуществляется следующей последовательностью операций: 1 Созданиемодели пористой среды путем. простого выбора образца керна или с последующей егоподготовкой, а именно: экстракцией (холодной или горячей) или прокалкой и т,д 2,Насыщение образцов керна растворами органических соединений с известными потенциалами иониэации и отделениераствора от образцов после установленияабсорбционного равновесия; 3, Определение абсорбционной способности поверхности пор керна по изменению концентрацииорганических веществ в растворах; 4. Определение коэффициента вытеснения нефти сучетом адсорбционной способности.Для исследований были взяты органические соединения, имеющие, согласно табличным данным, потенциалы иониэации винтервале 7-11 эВ, т,к. этот интервал соответствует потенциалам ионизации окислови солей(ГеО,РегОз, 302, СаСОз, А 20 з, СаОи т.д.), входящих в состав нефтеносных пород и являющихся, очевидно, адсорбцион-оными центрами пористой среды,Названия органических соединений и их потенциалы иониээции приведены в табл.1.Адсорбцию органических соединений измеряли следующим образом, Нэ дистиллированной воде, содержащей 0,1 М концентрацию перхлората Ма, добавляемого для нивелирования электростатической адсорбции, готовили растворы органических-з соединений с концентрацией Со =- 110 моль/л, Нэ лабораторных весах с точностью до третьего знака после запятой взвешивали навески исследуемой пористой среды песчаника-адсорбента по 0,3-0.5 г, которые ,затем заливали приготовленными растворами (по 10 мл). лстояхивзли и оставляли в закрытом виде нл 24 члса для установления адсорбционнпГО равновесия Далее РЗс;гйоры отд:ляли от эдсорбен 1 э и подвергалицентрифугированию в течение 15 мин при 3000 об/мин.С помощью спектрофотометра для ОЧИ 5 области спектра определяли оптическую плотность центрифугированных растворов и по формуле (1) рассчитывали равновесную концентрацию Ср органических соединений в растворах после адсорбции на образце пористой среды;10С ПС (1)до(2) 35где Г - адсорбция органического вещества,10 моль/г;Ч - объем раствора органического соединения, контактировавшего с адсорбен 40 том, мл;гл - нэвеска адсорбента, г.Далее строили графики резонансныхадсорбций в координатах энергии ионизации электронов в эВ (ось абсцисс) - адсорб 45 ция органических веществ в 10 моль/г(ось6ординат) (фиг.1,2). При этом значения адсорбции каждого органического вещества наносили сразу для всех известныхпотенциалов ионизации данного вещества,Первые потенциалы ионизации изображалив аиде заштрихованных кружочков, а вторыеи третьи - незаштриховэнных,Резонансные адсорбционные пикистроили с учетом того, я о они должны сходить до оси абсцисс в точк, х нулевой адсорбции, и их ширина не должна превышать0,1-0.2 эВ.Значения резонансных потенциалов поверхностей в эВ получали нэ оси абсцисс из 15где Ср - равновесная концентрация,моль/л;Со - исходная концентрация раствора,1 10 з моль/л;Оло - оптическая плотность исходногораствора органического соединения до контакта с адсорбентом;О, - оптическая плотность раствора органического соединения после контакта собразцом пористой среды.По изменению концентрации органического вещества в жидкой фазе до и послевнесения в нее навески исследуемого адсорбента-образца пористой среды рассчи тывали адсорбцию органики по формуле1818954 Доо остаточной нефти определяли поформуле,точек ее пересечения с перпендикулярами, Анализ данных таблиц 1,2,3 и фи.1,2,опущенными из максимумов адсорбцион-, свидетельствует о значительном влияниивидов обработки песчаника на адсорбцикП р и м е р 1. Исследовался нефтенасы- органических соединений, Меняется как вещенный кварцевый песчаник Арланского 5 личин з адсорбции на центрах с одинаковыместорождения Ново-Хазинской площади ми потенциалами ионизации, чтоиз скважины 3377 с интервалом отбора свидетельствует об изменении концент а 1229 - 1234 м, ции центров с равными потенциалами ионинии концентраЧасть песчаникаоставляли без измене- эации так и количество резо101ния (н/э), вторая часть подвергалась холод- потенциалов и их значения, что свидетель-.ной экстракции (х/э), третья - горячей ствует об исчезновении адсорбционныхэкстракции (г/э), четвертая - прокалке (про- центров и появлении. новых.кал.), Наиболее сильно на адсорбции органиХолодная и горячая экстракции прово ческих веществ сказалось прокаливание обдилисьспиртобензольнойсмесьювсоотно- разцов и особенно их промываниешении 1:3, причем холодная экстракция дистиллированной водой. При прокаливаосуществлялась при комнатной температу- нии изменилась концентрация адсорбционтемпе ат е кип нре, а горячая - в аппарате Сокслета при ных центров с определенными уровн ямипературе кипения смеси. После экстра энергии, а промывка водой резко (в 2-3 ракции образцы сушили при 70 С. Прокалказа) уменьшила число резонансных потенцивелась в муфельной печи около 6 часов при алов,температуре 450 С.П р и м е р 2. Для сравнительной оценкиПосле указанных обработок каждая изменений физико-химических свойств почасть песчаника делилась еще на две части, 25 верхности породы-коллектора и взаимодейодна из которых не подвергалась больше ствий поверхности с нефтью былокаким-либо воздействиям, а другая - про- проведено исследование по определениюмывалась при температуре 40 - 60 С в тече- доли остаточной нефти методом центрифуние 2 сут дистиллированной водой и затем гирования.высушивалась при температуре 70 С, 30 8 качестве обьекта исследования былДля всех видов песчаника проведена использован слабосцементированный песадсорбция органических соединений с из- чаник, извлеченный из скважины 3121 (инвестными потенциалами ионизации по спи- тервал отбора 1206,4-1214 м)санной выше методике и определены ее Ново-Хазинской площади Арланского месчисленные значения, которые приведены в 35 торождения подтабл.1.двергнутыи разным видамобработки так же, как в примере 1.Резонансные потенциалы поверхности Все виды песчаника рассеивались накварцевых песчаников Арланского место-ситах и отбира арождения, подвергнутых разным видам об- ром зерен 0,1 - 0,16 мм. Затем песок отмучиработки, приведены в табл.2. 40 вался от пыли дистиллированной водой иДля более глубокого анализа измене- сушился до постоянного веса,ния адсорбционных свойств кварцевогопесчаника в результате разных видов обра- Далае опыты проводились по известнойботки в таблице 3 представлена адсорбция методике,органических соединений на резонансных 45 Из кзждой поз каждой порции печка отбиралисьцентрах поверхности ква евр рц ых песчани- пробы пп 5 г, помещались в стаканчик ценков после разных видов об аботки.д О работки. трифуги специальной конструкции. В стаканчики с песком заливалось 2 - 5 см нефтиПостроены графики резонансной ад- Арланского месторождения для пропиткиматериала, осле окончания адсорбции органических соединений: фиг, 1 - 0,керногоо материала, Пспецифическая адсорбция органических со- сорбцпонных процессов (85 ",) тединений на квасов ",) стаканчикирцевых песчаниках Арлан- ставли в ротор центриф ги и идения, подвергнутых оцредзание доли оставшейся на твердойгорячей экстракции; фиг. 2 - спе ифич; ф . ц фическая пою срхости нефти после центрифугироваадсорбция органических сое иноединении на низ а скоростях вращения ротора 2000,кварцевых песчаниках Арланского место, ЫОО и 8000 обмин.рождения, подвергнутых прокалке (нумерация адсорбционных пиков соответствуетнумерации органических веществ в табл,1),1818954 ТаблицаАдсорбция органических соединений с известными потенциалами ионизации на кварцевых песчаника Арланского месторождения,подвергнутых разным видам обработкиАбсорбция, мк моль/гсоб об аботки песчаника гв, НазваниЕПотенциалы ионизации. зВ э г/з ; порхая прокалкапромыв промыв орг , оогэ нческого ,1 саедсоединения т/з омыв. ка 2Гч3ДС. ,р5 18 63 9 75 1 ла Дигхе 8 0 203ил 1 ОТ, .7 0,3 1 0 1.50 7.258.91 аилами эФтнлами 2. 3.2 1.2 21 0.8 02 38 .58 Толуид 9.91 0,3 18,9 80 Ан9.4 959.750 6 87 Я 968 Д = - 100%,5где иОн - вес остаточной нефти, г;7 ПП - ВЕС ПОРОДЫ, Г,Эксперимент дублировался четырехкратно. Средние по четырем сериям опытовзначения доли остаточной нефти приведены 10в табл. 4,Опыты по центрифугированию показали наличие взаимосвязи между способомобработки песчаника и взаимодействия егоповерхности с нефтью, Изменение адсорб- "5ционных характеристик пористой среды после различных видов обработки влияет нахарактеристики нефтевытеснения, что может привести к получению искаженных результатов по нефтевытеснению, Опыты подтвердили необходимость контроля адсорбционных характеристик пористой среды при определении коэффициента вытеснения нефти,Таким образом, предлагаемый способ определения коэффициента вытеснения нефти имеет преимущество перед прототипом в том, что он позволяет за счет введения контроля адсорбционных характеристик пористой среды повысить информативность исследований, а также получать более достоверные результаты по характеристикам нефтевытеснения, Метод резонансной адсорбции можно использовать для контроля за модификацией поверхности при различных обработках кернового материала, а также при подборе реагентов для извлечения остаточной нефти. 492 86 0 48, 013.5 , 1 71 О 13 О23 1 22.3 26О 2,3 0 050 07О1818954 Прпдпме пе 1 хбв Потенциалы нониэации, эВ Название органического соединениеАдсорбцик. мк моль/г Способ обработки песчаника орг г/э СОФА н/э н/в проха. ( проалл премия.39 0 Аниэол 2,2 1.4 40 42. ДибензофурвнИндах О,З 0,7 Т а б л и ц в 2Реэонвторные потенциалы поверхности кварцевых песчаников Арпанского месторохтденил ттосле резных аидов обработки родолиехие табл Таблица 3 ярцевых песчаников, подвергнутык разным видам орбцик органических соединении на резонансных центрах пов обработ1818954 Продовкение табл. 3 блиц ти в образцах песчаника, и оля остаточ аналогичные образцы керна, последовательно отобранные, экстрагированные, отмытые от солей дистиллированной водой и высушенные образцы насыщают растворами органических соединений с известными потенциалами ионизации, после установления адсорбцион ного равновесия отделяют раствор от образцов, по изменению концентрации органических веществ в растворах определяют адсорбционную способность . поверхности пор керна, а о коэффициенте вытеснения судят с учетом адсорбционной способности. Формула изобретени СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ, вклю-, чающий отбор образцов керна, их экс-трагирование, отмывание от солей: дистиллированной водой, сушку до постоянной массы, насыщение образцов водой и нефтью с последующим вытес-, нением нефти нефтевытесняющим аген-том и замером количества вытесненной, нефти, по которому определяют коэффициент вытеснения нефти, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности, дополнительно отбирают ых разным видам обработкеф щул Составитель В.БарабановТехред М,Моргентвл Реда ректо.Самборска Заказ 16 Тираж Под НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 сное Гагарина, 101 Проиэводсгленно.иэдзтельский комбинат "Патент", г, Ужго