РЕАГЕНТ ДЛЯ НЕФТЕДОБЫЧИ И СПОСОБ НЕФТЕДОБЫЧИ С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

Название	РЕАГЕНТ ДЛЯ НЕФТЕДОБЫЧИ И СПОСОБ НЕФТЕДОБЫЧИ С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
Разработчик (Авторы)	Каушанский Давид Аронович, Демьяновский Владимир Борисович
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2562642
Дата регистрации	16.05.2014
Правообладатель	Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Атомбиотех"
Область применения (класс МПК)	C09K 8/575 (2006.01) E21B 43/22 (2006.01)
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений с высокой пластовой температурой, в том числе на поздних стадиях разработки. Реагент для нефтедобычи, содержащий порошкообразный полиакриламид - ПАА, обработанный ионизирующим облучением, содержит порошкообразный ПАА с молекулярной массой 14-25 млн. ед. и степенью гидролиза 20-30%, обработанный ионизирующим облучением дозой 3-20 кГр ускоренными электронами с энергией 5-10 МэВ в составе композиции, содержащей дополнительно 5-20 мас.% от массы ПАА стабилизатора - порошка сульфата алюминия или алюмокалиевых квасцов. Способ нефтедобычи, включающий закачку в нагнетательную скважину оторочки, содержащей водный раствор хлоридов натрия и кальция с минерализацией 4-40 г/л или пластовой воды той же минерализации и указанный выше реагент при его концентрации 0,5-2,0 мас.%. Технический результат - повышение температурного предела работоспособности реагента при сохранении простоты операций.

При разработке пластов с использованием систем поддержания пластового давления закачкой воды в пласт широко используется нагнетание в пласт оторочек гидрофильных полимерных систем, в частности на основе полиакриламида - ПАА. Механизм действия этих систем основан на изменении направления потоков закачиваемой в нефтяной пласт воды, что приводит к увеличению охвата пласта заводнением, дренированию застойных зон нефтяного пласта и, как следствие, к получению дополнительной нефти.

Известен способ, в котором к раствору ПАА и ацетата хрома добавляют едкий натр до pH 8,0 и натрий углекислый кислый в количестве 2,48 мас.%. Недостатком способа является его сложность и использование экологически вредных солей тяжелых металлов.

Известен способ нефтедобычи, в котором в качестве сшивателя используются соли алюминия. Способ заключается в попеременной закачке оторочек из раствора полимера, соли алюминия и пресной воды, объем которой рассчитывают по специальной формуле, учитывающей геопромысловые характеристики пласта (пористость, толщину высокопроницаемого участка, расстояние от забоя до места образования вязко-упругого состава). Недостатком способа является предварительное проведение большого объема геофизических работ по определению конкретных параметров используемой формулы.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту являются содержащий гель реагент - добавка к воде для увеличения нефтедобычи, представляющая собой сшитый ионизирующим излучением в твердой фазе ПАА, и способ нефтедобычи с его использованием. Этот реагент, в отличие от других сшитых систем, представляет собой однокомпонентный продукт. Его применение на скважине ограничивается смешением его с водой, в результате чего образуется суспензия из частичек мягких гелей (полимерно-гелевая система), которая легко закачивается в пласт и дает существенное увеличение добычи нефти. Однако этот реагент и способ нефтедобычи с его использованием применимы только в случае пластовых температур, не превышающих 60-70°C. Целью изобретения является повышение температурного предела работоспособности реагента при сохранении присущей прототипу простоты технологических операций.

Поставленная цель достигается тем, что реагент для нефтедобычи содержит дополнительно 5-20 мас.% от массы ПАА стабилизатор – порошок сульфата алюминия или алюмокалиевых квасцов.

Кроме того способ нефтедобычи включает закачку в нагнетательную скважину оторочки, содержащей водный раствор хлоридов натрия и кальция с минерализацией 4-40 г/л или пластовой воды той же минерализации и указанный выше реагент при его концентрации 0,5-2,0 мас.%

Сущность изобретения состоит во взаимодействии частиц полиакриламида и сернокислой соли алюминия, обработанных совместно в твердой фазе ускоренными электронами с энергией 5-10 МэВ дозой 3-20 кГр, в водной среде с образованием дисперсной полимерно-гелевой системы на основе металло-полимерного композита. Этот продукт сохраняет реологические свойства полимерно-гелевой системы, присущие прототипу, но обладает более высокой термической стабильностью. Совместная обработка полиакриламида и соли алюминия позволяет получить готовый к использованию продукт непосредственно после обработки ионизирующим излучением и одновременно сохранить инициированные ионизирующим излучением радикалы как в полимере, так и в алюминиевой соли до непосредственного контакта реагента с водной средой. При этом совместное растворение полиакриламида и соли алюминия в воде не приводит к быстрому росту эффективной вязкости дисперсной полимерно-гелевой системы, так как реакция протекает внутри гелевой частицы и ее реологические свойства почти не изменяются. Эффективность реагента может быть повышена, если в качестве воды для приготовления указанной полимерно-гелевой системы использовать воду с минерализацией 4-40 г/л, которую можно приготовить добавкой к пресной воде хлоридов натрия и кальция или использовать пластовую воду с той же минерализацией. Увеличение эффективности реагента происходит за счет уменьшения объема гелевых частиц сшитого гидролизованного полиакриамида, которое происходит за счет снижения эффективного заряда ионогенных звеньев (карбоксильных групп) полиакриламида, вызванного повышением электропроводности водного раствора при добавке солей натрия, кальция.

При закачке полимерно-гелевой системы с использованием предлагаемого реагента его оптимальная концентрация в воде составляет 0,5-2 мас.%. При концентрации более 2% система не может быть закачана в пласт из-за высокой вязкости. При концентрации менее 0,5% эффективность применения снижается из-за того, что дальнейшее разбавление не приводит к увеличению объема закачиваемого в пласт геля.

Техническим результатом является повышение температурной стабильности гелеобразного металло-полимерного композита, следствием чего является возможность использовать его при пластовых температурах 60-100°C, в том числе в пластах с низкой проницаемостью коллектора, на поздних стадиях разработки.

Изобретение "РЕАГЕНТ ДЛЯ НЕФТЕДОБЫЧИ И СПОСОБ НЕФТЕДОБЫЧИ С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ" (Каушанский Давид Аронович, Демьяновский Владимир Борисович) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога