Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ОТ ПРИТОКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ НЕФТЬ
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ОТ ПРИТОКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ НЕФТЬ

СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ОТ ПРИТОКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ НЕФТЬ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: горная промышленность, для изоляции горных выработок от притока пластовых вод, содержащих нефть. Сущность изобретения: нагнетают в нефтеводоносные флюиды, содержащие н-алканы нефти, водный раствор мочевины. Раствор мочевины нагнетают в количестве, эквимолярном содержанию н-алканов нефти до полного заполнения им зоны изоляции и образования клатратов. Нагнетание мочевины осуществляют при условии наличия в нефтеводоносных флюидах тяжелых фракций нефти. Повышается эффективность и надежность изоляции за счет закупоривания пор образующими клатратами и оставшимися после клатратообразования тяжелых фракций нефти.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2012775
Класс(ы) патента: E21B33/138
Номер заявки: 4924401/03
Дата подачи заявки: 03.04.1991
Дата публикации: 15.05.1994
Заявитель(и): Институт горного дела Севера СО РАН
Автор(ы): Ларионов В.Р.; Апросимова С.А.; Федосеев С.М.
Патентообладатель(и): Институт горного дела Севера СО РАН
Описание изобретения: Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться для изоляции горных выработок от притока пластовых вод, содержащих нефть, а именно при переходе клетьевого и скипового стволов при разработке кимберлитовых трубок.
Известен способ изоляции водопритоков в нефтяных скважинах, предусматривающий нагнетание в пласт жидкости с эмульгатором, эмульгирующим пластовую жидкость, до получения вязкой тиксотропной эмульсии, способной закупоривать поры и трещины. Недостатком данного способа является низкая эффективность изоляции ввиду малой адгезии к горной породе и низкой механической прочности полученной эмульсии.
Наиболее близким техническим решением является способ изоляции горных выработок от притока, содержащих нефть подземных вод, путем нагнетания в нефтеводоносные флюиды, содержащие н-алканы нефти, водного раствора мочевины. Недостатком известного способа является использование мочевины без учета качественного и количественного состава нефтяных флюидов, что приводит к низкой изоляционной эффективности данного способа.
Цель изобретения - повышение эффективности и надежности изоляции за счет увеличения удельного объема вещества при образовании кристаллов молекулярного соединения в поровом пространстве горных пород и их стабильности в среде высокоминерализованной пластовой воды.
Поставленная цель достигается тем, что нагнетают в нефтеводоносные породы водный раствор мочевины в количестве, эквимолярном содержанию н-алканов нефти и нефтеводоносных флюидах, до полного заполнения им зоны изоляции и образования клатратов, причем нагнетание осуществляют при условии наличия в нефтеводоносных флюидах тяжелых фракций нефти.
Способ осуществляется следующим образом. По скважинам, пробуренным с дневной поверхности на водоносный горизонт, нагнетают водный раствор мочевины под давлением, превышающим пластовое давление, и заполняют зону тампонирования, образуя смесь агента-клатратообразователя с пластовой водой, после чего скважины герметизируют и консервируют. Количество подаваемого в зону тампонирования клатратообразователя определяют составом и количеством нефти в 1 м3 горных пород и содержания н-алканов нефти.
П р и м е р. В районе кимберлитовой трубки "Интернациональная" нефтяные фракции агрессивного рассола, сравнительно тяжелые (плотность 0,9082 г/см3) и близки к составу ископаемой нефти. Нефтенасыщенность пород чарской свиты составляет 8,25 кг/м3. В групповом углеводородном составе фракции нефти, выкипающей выше 200оС (% на нефть), метано-нафтеновые углеводороды составляют 40,08% , н-алканы 66,54% , бензольные смолы 24,60% , спирто-бензольные смолы 9,89% , асфальтены 2,07% . Таким образом, в 1 м3 породы содержится 2,19 кг клатратообразующих компонентов нефти.
Предлагаемая в качестве реагента-клатратообразователя мочевина не обладает выраженными токсическими свойствами, хорошо растворима в воде, не оказывает разрушающего действия на горные породы.
Для равномерного заполнения ею зоны тампонирования мочевину нагнетают в пласт в виде водного раствора. Нормальные алканы, входящие в состав нефти, начиная с С4Н10 и выше, вступают в реакцию с мочевиной с образованием твердых кристаллических соединений канального типа с формулой
СnH2n+1mNH2CONH2, (1) где m - число молекул мочевины, приходящееся на одну молекулу алкана;
n - натуральное число, n ≥4
Клатратное соединение мочевины представляют собой твердые кристаллические соединения, обладающие повышенной механической прочностью и адгезией, не агрессивны к горным породам, безопасны при обращении, стабильны в среде высокоминерализованной пластовой воды.
Индивидуальный состав метано-нафтеновой фракции, выкипающей выше 200оС, количество необходимой мочевины для превращения нефти в твердое кристаллическое клатратное состояние приведены в табл. 1.
Необходимое количество мочевины для клатратообразования компонентов нефти (н-алканы) данного состава в 1 м3 породного массива в соответствии с формулой (1) равно 7,745 кг. При этом 7,745 кг мочевины обеспечивают связывание более 2,19 кг н-алканов. В поровом пространстве в зоне оттеснения пластовой воды канальные клатраты мочевины в среде нефти проявляют устойчивость благодаря образованию равновесной системы мочевина - н-алканы нефти - клатрат. Оставшиеся после клатратообразования тяжелые фракции нефти из-за их высокой вязкости и наличия твердых компонентов (парафины) способствуют снижению проницаемости обводненных пластов.
В табл. 2 представлена оценка эффективности и надежности изоляции водопритока для доломита.
Как видно из табл. 2, предложенный способ обладает высокой водоизолирующей способностью, стабильностью изоляции во времени. Использование данного способа позволяет существенно повысить эффективность и надежность изоляции горных пород, представленных песчаниками, доломитами или известняками, за счет повышения механической прочности, адгезии к горной породе, стабильности тампонирующего материала в среде высокоминерализованной пластовой воды.
Формула изобретения: СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ОТ ПРИТОКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ НЕФТЬ, включающий нагнетание в нефтеводоносные флюиды, содержащие н-алканы нефти, водного раствора мочевины, отличающийся тем, что водный раствор мочевины нагнетают в количестве, эквимолярном содержанию н-алканов нефти в нефтеводоносных флюидах, до полного заполнения им зоны изоляции и образования клатратов, причем нагнетание осуществляют при условии наличия в нефтеводоносных флюидах тяжелых фракций нефти.