RU2083811C1 - Method for developing oil deposit with use of in-reservoir burning - Google Patents
Method for developing oil deposit with use of in-reservoir burning Download PDFInfo
- Publication number
- RU2083811C1 RU2083811C1 RU95104600A RU95104600A RU2083811C1 RU 2083811 C1 RU2083811 C1 RU 2083811C1 RU 95104600 A RU95104600 A RU 95104600A RU 95104600 A RU95104600 A RU 95104600A RU 2083811 C1 RU2083811 C1 RU 2083811C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion
- oil
- reservoir
- water
- burning
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 3
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 8
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 6
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 6
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- -1 ferrous iron ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000008398 formation water Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки залежей нефти путем тепловой обработки. The invention relates to the oil industry, in particular to methods for developing oil deposits by heat treatment.
Известен способ разработки нефтяной залежи с применением внутрипластового горения. Способ предусматривает создание очага горения и последующее проталкивание горячей оторочки холодной водой. Очаг горения создается путем инициирования возгорания нефти в призабойной зоне нагнетательной скважины специальным источников тепла при одновременном нагнетании окислителя - воздуха. Далее процесс ведется путем закачки воздуха и воды одновременно или последовательно. A known method of developing an oil reservoir using in situ combustion. The method provides for the creation of a combustion zone and subsequent pushing of the hot rim with cold water. The combustion zone is created by initiating the ignition of oil in the bottom-hole zone of the injection well with special heat sources while simultaneously injecting the oxidizing agent - air. Further, the process is carried out by injecting air and water simultaneously or sequentially.
Недостатком этого способа является низкий коэффициент нефтеотдачи из-за неравномерности охвата пласта горением. Кроме того, образующиеся при горении кислые газы, растворяясь в попутно добываемой воде, выщелачивают из коллектора железосодержащие компоненты и вызывают усиленную коррозию нефтепромыслового оборудования. Ионы закисного железа, выщелачиваемые из породы, вступают во взаимодействие с сероводородом, содержащемся в пласте, с образованием сульфида железа, что в свою очередь повышает устойчивость водо-нефтяной эмульсии. The disadvantage of this method is the low oil recovery coefficient due to the uneven coverage of the formation by combustion. In addition, the acid gases generated during combustion, dissolving in the produced water, leach iron-containing components from the collector and cause increased corrosion of the oilfield equipment. Ferrous ions leached from the rock interact with hydrogen sulfide contained in the formation with the formation of iron sulfide, which in turn increases the stability of the water-oil emulsion.
Наиболее близким к предлагаемому является способ разработки нефтяного месторождения, когда до инициирования горения в нагнетательную скважину закачивают пар и воду. Способ позволяет несколько повысить интенсивность процесса разработки повысить захват пласта воздействием и нефтеотдачу. При обработке паром понижается вязкость нефти, а закачка воды выравнивает фронт горения, обеспечивает равномерный охват пласта тепловым воздействием. Closest to the proposed is a method of developing an oil field, when steam and water are pumped into the injection well prior to initiation of combustion. The method allows to slightly increase the intensity of the development process to increase the capture of the formation by the impact and oil recovery. During steam treatment, the viscosity of the oil decreases, and the injection of water evens out the combustion front, provides uniform coverage of the formation by heat.
Однако кислые газы горения, образующиеся в результате горения, не нейтрализуются закачанным паром и водой. Присутствие в добываемой продукции кислых газов горения и продуктов выщелачивания пород (ионов закисного железа) приводит к образованию устойчивой трудноразрушаемой эмульсии и вызывает интенсивную коррозию нефтепромыслового оборудования. However, acidic combustion gases resulting from combustion are not neutralized by injected steam and water. The presence of combustion acid gases and rock leaching products (ferrous iron ions) in the produced products leads to the formation of a stable, hard-to-break emulsion and causes intense corrosion of oilfield equipment.
Целью изобретения является увеличение нефтеотдачи пласта, понижение коррозионной активности добываемой продукции, предотвращение повышения устойчивости водо-нефтяной эмульсии. The aim of the invention is to increase oil recovery, lowering the corrosiveness of the produced products, preventing increased stability of the water-oil emulsion.
Поставленная цель достигается описываемым способом разработки нефтяной залежи с применением внутрипластового горения (ВГ), включающим инициирование горения в призабойной зоне нагнетательной скважины и закачку через нее окислителя и холодной воды и отбор продукции через добывающую скважину, при этом перед инициированием ВГ производят закачку пара и воды. The goal is achieved by the described method of developing an oil reservoir using in-situ combustion (SH), including initiating combustion in the bottom-hole zone of the injection well and pumping oxidizer and cold water through it and taking products through the producing well, while steam and water are injected before the SH is initiated.
Новым является то, что в пласт до инициирования горения закачивают 25-26% (мас.) раствор карбоната калия. What is new is that before the initiation of combustion, a 25-26% (wt.) Solution of potassium carbonate is pumped into the formation.
Проведенные лабораторные исследования показали, что закачанная до инициирования горения жидкость, представляющая собой раствор карбоната калия, нейтрализует кислые газы горения по реакции
В результате реакции получается хорошо растворимая в воде соль и углекислый газ, растворимость которого значительно выше в нефти, чем в воде. Углекислый газ, растворяясь в нефти, понижает вязкость, увеличивает подвижность ее.Laboratory studies have shown that the liquid injected before the initiation of combustion, which is a solution of potassium carbonate, neutralizes the acidic combustion gases by reaction
The reaction results in a water-soluble salt and carbon dioxide, the solubility of which is much higher in oil than in water. Carbon dioxide, dissolving in oil, lowers viscosity, increases its mobility.
Закачиваемая жидкость имеет щелочную среду. При поглощении кислых газов горения среда сохраняется щелочной до полного разложения введенного в жидкость расчетного карбоната калия. The injected fluid has an alkaline environment. When acidic combustion gases are absorbed, the medium remains alkaline until the complete decomposition of the calculated potassium carbonate introduced into the liquid.
Объем закачиваемого раствора (V, м3) рассчитывается по формуле:
V = π•R2•h•Kп•Kн•Kвыт,
где π 3,14; R радиус зоны закачки оторочки, m (экспериментально установлено, что R (0,08-0,1)L, где L расстояние между нагнетательной и добывающей скважиной; h эффективная нефтенасыщенная толща пласта, м; Кп коэффициент пористости, доли ед. Кп коэффициент нефтенасыщения, доли ед.The volume of injected solution (V, m 3 ) is calculated by the formula:
V = π • R 2 • h • K f • K • K n draw,
where π 3.14; R is the radius of the rim injection zone, m (it has been experimentally established that R (0.08-0.1) L, where L is the distance between the injection and production wells; h is the effective oil-saturated formation stratum, m; K p porosity coefficient, fractions of unit K n oil saturation coefficient, fractions of units
При движении по пласту такая жидкость не выщелачивает из пласта коллектора ионы железа, тем самым предотвращается образование сульфида железа, повышающего устойчивость эмульсии. When moving along the formation, such a liquid does not leach iron ions from the reservoir, thereby preventing the formation of iron sulfide, which increases the stability of the emulsion.
При отборе продукции скважин вместе с жидкостью, имеющей щелочную реакцию среды, скорость коррозии оборудования ниже, чем при добыче водо- нефтяной эмульсии, содержащей растворенные кислые газы горения, в 5-6 раз. When selecting well products together with a liquid having an alkaline reaction of the medium, the corrosion rate of the equipment is 5-6 times lower than when producing a water-oil emulsion containing dissolved acidic combustion gases.
Эффективность предлагаемого способа была проверена в лабораторных условиях путем сопоставления данных, полученных при использовании предлагаемого и известного способов, и проведения экспериментов в идентичных условиях. The effectiveness of the proposed method was tested in laboratory conditions by comparing the data obtained using the proposed and known methods, and conducting experiments in identical conditions.
Опыты проводились на специальной установке, состоящей из модели пласта и приспособлений, предназначенных для охлаждения, сепарации, сбора и замера нефти, воды и газа, а также отбора проб газа на анализ и отвода газообразных продуктов горения. The experiments were carried out on a special installation consisting of a reservoir model and devices designed for cooling, separation, collection and measurement of oil, water and gas, as well as gas sampling for analysis and removal of gaseous products of combustion.
Модель пласта представляет собой двухстенную трубу, длиной 1,2 м, состоящую из внутренней стальной трубы с диаметром 100 мм и кожуха (наружной стальной трубы) с диаметром 240 мм. Внутренняя труба отцентрирована при помощи центраторов. Для устранения теплопотерь кольцевое пространство заполняется теплоизолятором. The reservoir model is a double-walled pipe, 1.2 m long, consisting of an inner steel pipe with a diameter of 100 mm and a casing (outer steel pipe) with a diameter of 240 mm. The inner pipe is centered using centralizers. To eliminate heat loss, the annular space is filled with a heat insulator.
В качестве пористой среды использовался несцементированный кварцевый песок фракции менее 0,4 мм. Объем пор 1050 см3. Модель насыщали пластовой водой с плотностью 1,16г/см3, а затем нефтью с плотностью 0,92 г/см3 и вязкостью 110 сПа.Non-cemented quartz sand with a fraction of less than 0.4 mm was used as a porous medium. The pore volume of 1050 cm 3 . The model was saturated with formation water with a density of 1.16 g / cm 3 and then with oil with a density of 0.92 g / cm 3 and a viscosity of 110 cPa.
При моделировании предлагаемого способа (примеры 2, 3, 4) до инициирования горения закачивали водные растворы, содержащий 24, 25, 26% (вес) карбоната калия (K2CO3) ГОСТ 106960-93.When modeling the proposed method (examples 2, 3, 4), water solutions containing 24, 25, 26% (weight) potassium carbonate (K 2 CO 3 ) GOST 106960-93 were pumped prior to the initiation of combustion.
Растворы готовили стандартным способом. Брали наверху карбоната калия порошок белого цвета, хорошо растворимого в воде и смешивали с пресной водой, перемешивали, получали истинный раствор, готовый к использованию. Было проведено 3 опыта по предлагаемому и 1 по известному (прототип) способам. Полученные результаты приведены в таблице. Solutions were prepared in a standard manner. A white powder, well soluble in water, was taken at the top of the potassium carbonate, mixed with fresh water, mixed, and a true solution was obtained, ready for use. 3 experiments were conducted on the proposed and 1 on the known (prototype) methods. The results are shown in the table.
При снижении концентрации карбоната калия ниже нижнего предела (25%) снижается эффективность в поглощении кислых газов горения, а верхний предел ограничен практической растворимостью карбоната калия. With a decrease in the concentration of potassium carbonate below the lower limit (25%), the efficiency in the absorption of acidic combustion gases decreases, and the upper limit is limited by the practical solubility of potassium carbonate.
Пример 1 (по прототипу). Example 1 (prototype).
До инициирования горения закачивали пар в количестве 0,6 объема пор и воду 0,05 объема пор (50 мл). Объем закачки определяется исходя из условий горения. Инициирование процесса внутри пластового горения осуществляли путем разогрева входного конца модели электронагревателем до температуры 320-340oC при минимальном расходе воздуха. Начало процесса горения определили по скачкообразному движению температуры на входе модели и по составу выходящих газов. После того, как фронт горения вплотную подходил к выходному торцу модели, опыт прекращали.Prior to initiation of combustion, steam was pumped in an amount of 0.6 pore volume and 0.05 pore volume water (50 ml). The injection volume is determined based on the combustion conditions. The initiation of the process inside the reservoir combustion was carried out by heating the input end of the model with an electric heater to a temperature of 320-340 o C with a minimum air flow. The beginning of the combustion process was determined by the abrupt temperature motion at the inlet of the model and by the composition of the exhaust gases. After the combustion front came close to the output end of the model, the experiment was terminated.
Пример 2 (по предлагаемому способу). Example 2 (by the proposed method).
До инициирования горения в модель закачали 50 мл 24% раствора углекислого калия. Затем инициировали горение и далее опыт продолжали, как в примере 1. Prior to initiating combustion, 50 ml of a 24% potassium carbonate solution were pumped into the model. Then combustion was initiated and further the experiment was continued, as in example 1.
Пример 3 (по предлагаемому способу). Example 3 (by the proposed method).
До инициирования горения в модель закачали 50 мл 25% раствора углекислого калия. Затем инициировали горение и далее опыт продолжили, как в примере 1. Prior to initiation of combustion, 50 ml of a 25% potassium carbonate solution were pumped into the model. Then combustion was initiated and further the experiment was continued, as in example 1.
Пример 4. Example 4
До инициирования горения в модель закачали 50 мл 26% раствора углекислого калия. Затем инициировали горение и далее опыт продолжали, как в примере 1. Prior to the initiation of combustion, 50 ml of a 26% potassium carbonate solution were pumped into the model. Then combustion was initiated and further the experiment was continued, as in example 1.
Из приведенной таблицы видно, что при применении предложенного способа по сравнению со способом по прототипу увеличивается коэффициент нефтеотдачи на 4,9% понижается реакция среды с сильнокислой до нейтральной, уменьшается скорость коррозии в 7 раз, содержание ионов железа понижается более чем на два порядка. The table shows that when applying the proposed method, compared with the prototype method, the oil recovery coefficient increases by 4.9%, the reaction of the medium with strongly acidic decreases to neutral, the corrosion rate decreases by 7 times, the content of iron ions decreases by more than two orders of magnitude.
Технико-экономическая эффективность предложенного способа заключается в том, что при его применении увеличивается количество добытой продукции, понижается скорость коррозии оборудования, предотвращается образование водо-нефтяной эмульсии повышенной стабильности. The technical and economic effectiveness of the proposed method lies in the fact that when it is applied, the amount of extracted products increases, the corrosion rate of the equipment decreases, and the formation of a water-oil emulsion of increased stability is prevented.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95104600A RU2083811C1 (en) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Method for developing oil deposit with use of in-reservoir burning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95104600A RU2083811C1 (en) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Method for developing oil deposit with use of in-reservoir burning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95104600A RU95104600A (en) | 1997-01-20 |
| RU2083811C1 true RU2083811C1 (en) | 1997-07-10 |
Family
ID=20166152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95104600A RU2083811C1 (en) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Method for developing oil deposit with use of in-reservoir burning |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2083811C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2162518C1 (en) * | 1999-05-07 | 2001-01-27 | Региональный научно-технологический центр Урало-Поволжья (РНТЦ ВНИИнефть) | Method of developing deposits of high-viscosity oils and natural bitumens using in-situ combustion |
-
1995
- 1995-03-31 RU RU95104600A patent/RU2083811C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент США N 4495994, кл. E 21 B 43/243, 1985. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2162518C1 (en) * | 1999-05-07 | 2001-01-27 | Региональный научно-технологический центр Урало-Поволжья (РНТЦ ВНИИнефть) | Method of developing deposits of high-viscosity oils and natural bitumens using in-situ combustion |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95104600A (en) | 1997-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4787452A (en) | Disposal of produced formation fines during oil recovery | |
| RU2126084C1 (en) | Method for thermochemical treatment of bottom-hole zone of bed | |
| RU2140531C1 (en) | Method of treating bottom zone of oil formation | |
| CN103821484B (en) | Preconditioning an oilfield reservoir | |
| EA001793B1 (en) | Chemically induced stimulation of subterraneancarbonaceous formations with aqueous oxidizinig solutions | |
| EA001524B1 (en) | Chemically induced stimulation of cleat formations in a subterranien coal formation | |
| RU2102589C1 (en) | Method for thermochemical treatment of bottom-hole zone of bed and well | |
| US4317487A (en) | Method of recovering oil and other hydrocarbon values from subterranean formations | |
| RU2100584C1 (en) | Method for enhancing of oil well productivity | |
| RU2083811C1 (en) | Method for developing oil deposit with use of in-reservoir burning | |
| US5443118A (en) | Oxidant enhanced water injection into a subterranean formation to augment hydrocarbon recovery | |
| US3680634A (en) | Aiding auto-ignition in tar sand formation | |
| RU2088755C1 (en) | Method of development of oil pool with use of in-situ combustion | |
| CA1220414A (en) | Method for the recovery of viscous oil utilizing mixtures of steam and oxygen | |
| Ghoodjani et al. | Experimental study of CO2-EOR and N2-EOR with focus on relative permeability effect | |
| RU2114988C1 (en) | Method for development of hydrocarbon deposits | |
| US4522732A (en) | Process for recovering petroleum from a geological formation | |
| WO1997007321A1 (en) | In situ combustion using ammonium nitrate as oxygene source | |
| RU2125154C1 (en) | Method for development of oil deposit | |
| RU2096604C1 (en) | Method for treatment of bottom-hole zone of bed | |
| RU1770554C (en) | Method for ore pool development with use of in-situ combustion | |
| RU1353022C (en) | Method of oil field exploitation | |
| SU1765374A1 (en) | Oil recovering method | |
| RU2181429C1 (en) | Method of development of hydrocarbon material pool | |
| RU2072420C1 (en) | Well treatment method |