Файл: 1 Геологический раздел 5 1Общие сведения о Вишенском месторождении 5.docx
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 75
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1) образец помещается в установку AFS-300, где производится моделирование пластовых условий;
2) насыщение образца моделью пластовой нефти путем ее фильтрации через керн со скоростью 0,1 см3/мин в количестве не менее трех объемов пустотного пространства образца;
3) выдержка насыщенного образца керна при термобарических условиях пласта в течение не менее суток для стабилизации свойств системы флюид–порода;
4) определение фазовой проницаемости по нефти керновых образцов с остаточной водонасыщенностью в прямом направлении «пласт–скважина» при создании пластового давления;
5) закачка вытесняющего агента (пластовой воды с раствором ПАВ) с расходом 0,1 см3/мин в прямом направлении через нефтенасыщенный керновый образец с остаточной водонасыщенностью;
6) непрерывное нагнетание вытесняющего агента до полного обводнения выходящей жидкости (порядка 3–5 объемов порового пространства образца);
7) создание фильтрации вытесняющего раствора жидкости в количестве двух объемов пор при скорости не менее 1 см3/мин;
8) измерение объема дегазированной нефти с помощью специальной мерной бюретки;
9) вычисление коэффициента вытеснения нефти (β) агентом:
(1)где: β – коэффициент вытеснения нефти агентом;
– первоначальный содержащийся в керне объем нефти: определяется как разность объемов пустот и остаточной воды, приведенных к пластовым условиям; 
– объем нефти, вытесненной из составных керновых образцов в ходе проведения фильтрационных испытаний. [12]Также, ввиду длительности и дорогостоящей процедуры проведения фильтрационных испытаний, были проведены исследования экспресс-метода оценки эффективности нефтевытесняющей способности ПАВ. Сущность испытаний заключается в следующем. Нефтеотмывающая способность ПАВ определяется методом центрифугирования. Для этого предварительно в течение 24 ч при пластовой температуре и давлении произведено насыщение нефтью мраморной крошки, моделирующей состав карбонатного коллектора. По истечении суток контрольный объем (5 г) насыщенной нефтью мраморной крошки был помещен в проградуированную пробирку диаметром 10 мм (рисунок 18). Далее производилось заполнение емкости раствором исследуемого ПАВ в объеме 6 мл. Центрифугирование проводится в три этапа по 15 мин с частотой вращения 1500 об/мин. После проведения опыта по градуированной шкале пробирки определяют объем нефти, вытесненной из образца. В качестве объектов исследования выступили водные растворы с концентрацией ПАВ 0,1; 0,5; 1,0; 2,0 для определения эффективности действия экспресс-метода, а также определения качественных и количественных различий в полученных результатах (рисунок 19). На основе анализа полученных результатов исследований наибольшее вытеснение нефти водным раствором ПАВ при его минимальных затратах получено при концентрации, равной критической концентрации мицеллообразования [15].
Рисунок 18 - Последовательность проведения исследований на определение нефтеотмывающей способности ПАВ экспресс-методом: а) мраморная крошка – модель карбонатного типа коллектора; б) мраморная крошка,насыщенная нефтью; в) пробирка с нефтенасыщенной мраморной крошкой и раствором ПАВ; г) сравнение вытеснения нефти пластовой водой (слева) и водным раствором ПАВ (справа)
Таким образом, по результатам экспресс-метода оценки эффективности нефтевытесняющей способности ПАВ установлено, что растворы ПАВ в рабочих концентрациях увеличивают нефтевытеснение по сравнению с пластовой водой. На основании анализа результатов коэффициента вытеснения нефти, определенного экспресс-методом оценки и по фильтрационным испытаниям согласно ОСТ 39-195-86, выявлена соизмеримость данных значений, что подтверждает корреляционную зависимость определения коэффициента вытеснения нефти данными методами (рисунок 20). Также выполнено сравнение данных двух методов по определению коэффициента вытеснения путем суммирования затрат времени (ресурсов) производства работ. Оценка времени производилась по каждой отдельно взятой операции в необходимой последовательности выполнения работ. Предлагаемый экспресс-метод оценки моющей способности ПАВ является менее трудозатратным процессом: в среднем экономия времени составляет 48 ч на одного человека. Таким образом, экспресс- метод определения моющей способности ПАВ является более экономно-ресурсным, однако имеет более низкую точность, чем стандартные фильтрационные испытания по ОСТ 39-195-86, что подтверждается сопоставлением результатов исследований данных двух методов (рисунок 20).
Рисунок 20 - Сопоставление результатов определения коэффициента вытеснения на фильтрационной установке и экспресс-метода
Конечным результатом проведенных исследований стало определение наиболее эффективного состава ПАВ для вытеснения нефти, а также определение экономической эффективности от применения определенного ПАВ в системе заводнения с последующим проведением опытно-промышленных испытаний на верейско-башкирском горизонте месторождения А. Таким образом, предложенная методология выбора состава ПАВ возможна для внедрения в локальные нормативные документы предприятия-недропользователя и использования с целью подбора необходимого реагента для увеличения нефтеизвлечения. [14]
3 Технический раздел
3.1 Техника, технология и организация закачки ПАВ
Техника, технология и организация закачки поверхностно-активных веществ достаточно просты. Доля капитальных вложений в систему закачки и хранения ПАВ в общих капитальных вложениях в обустройство не превышает нескольких процентов, а изменение себестоимости добываемой нефти зависит от расходов на реагент, которые составляют около 15% от общей суммы эксплуатационных затрат. Можно выделить следующие технологические этапы и процессы, связанные с внедрением ПАВ:
- магистральный транспорт реагента или его составляющих;
- централизованное хранение;
- доставка к дозировочным установкам или к скважинам;
- подготовка скважин, водоводов и другого оборудования к закачке растворов ПАВ;
- исследования скважин и пластов;
- смешение и подогрев реагентов на дозировочной установке, на скважине либо на других промысловых объектах;
- дозировка и подача ПАВ в нагнетаемую воду;
- закачка раствора ПАВ в нефтяной пласт;
- контроль за процессом закачки и управление им.
Кроме этого в промысловых условиях проводятся лабораторные испытания поступающих для закачки реагентов: определение растворимости ПАВ в воде; изменение поверхностного натяжения на поверхности раздела раствор ПАВ-нефть, определение адсорбции ПАВ на поверхности породы. Важно также организовать контроль за концентрацией ПАВ в продукции добывающих скважин, главным образом в водной фазе [16].
Основной вид магистрального транспорта ПАВ от мест производства до нефтедобывающего региона - железнодорожный. Трубопроводный транспорт практически исключается из-за относительно малых объемов перевозки. Например, даже 100%-ное внедрение технологии долговременного дозирований ПАВ типа ОП-10 на объектах поддержания пластового давления крупного нефтяного месторождения связано с расходом нескольких десятков тысяч тонн реагента в год. Импульсная закачка концентрированных растворов ПАВ требует в принципе более высоких темпов доставки, но малая продолжительность процесса также делает нецелесообразным, за редким исключением, сооружение специального трубопровода. Помимо железнодорожного транспорта ПАВ до места потребления могут доставляться, хоть и в меньшей степени, водным, автомобильным и даже авиационным. Поставка осуществляется в цистернах, металлических блоках вместимостью 300 л и в картонных барабанах [17].
Централизованное хранение ПАВ осуществляется либо в пределах нефтедобывающего региона, либо в непосредственной близости от него, например, у железной дороги или водной артерии. Централизованная база по хранению, приему и отпуску ПАВ, которая, как правило, обслуживает один нефтяной район, при необходимости оборудуется средствами разогрева и перекачки реагента, обогреваемыми резервуарами и т. д. Запасы, создаваемые на базах хранения, определяются объемом потребления и применяемой на месторождении технологией закачки в соответствии с существующими нормативами.
Реагенты, предназначенные для закачки в пласт, могут храниться совместно с другими реагентами либо на специализированных базах.
Доставка ПАВ от баз хранения к дозировочным установкам на кустовой насосной станции (КНС) или непосредственно к скважинам, как правило, осуществляется автомобильным транспортом.
При внедрении ПАВ на первом этапе заводнения подготовительные работы на промысле сводятся, в основном, к некоторой модернизации процесса освоения нагнетательных скважин, связанной с использованием в этом процессе водного раствора ПАВ. В соответствии с предложениями института БашНИПИнефть, например, при использовании реагента ОП-10, водовод и скважина промываются (по схеме от КНС) 0,05%-ным раствором с расходом 1000-1200 м3/сут до постоянства концентрации ПАВ и взвешенных частиц в выходящем из скважины потоке. Если же ПАВ внедряется не с начала заводнения, то подготовительные работы более трудоемки, так как внутренняя поверхность водоводов и нагнетательных скважин к моменту закачки раствора ПАВ обычно бывает покрыта солями и продуктами коррозии металла, которые могут быть смыты раствором ПАВ. Чтобы предотвратить связанное с этим снижение приемистости нагнетательных скважин водоводы и скважины промывают вначале слабоконцентрированным раствором соляной кислоты, а затем 0,1 %-ным раствором ПАВ. Перед переходом на закачку с ПАВ целесообразно провести необходимые исследования на скважинах. При необходимости на скважинах с малой приемистостью следует провести необходимые ремонтные работы. Отметим, что с целью оценки эффективности и регулирования процесса заводнения с ПАВ комплекс исследований намечается в течение всего времени подачи ПАВ, в частности измерение устьевых давлений, приемистости по скважине. Исследования с целью построения профиля приемистости, кривых восстановления давления и индикаторных диаграмм проводятся с периодичностью, принятой при обычном заводнении. Основные технологические операции (смешение, дозировка, закачка) могут быть проведены в двух вариантах: применительно к методу долговременной подачи слабоконцентрированного раствора ПАВ и к методу импульсной закачки растворов ПАВ высокой концентрации. Схема долговременной подачи раствора ПАВ слабой концентрации приведена на рисунке 21. Раствор ПАВ по этой технологии закачивается непрерывно в количестве до 1—1,1 объема порового пространства нефтенасыщенной части пласта. При использовании ОП-10 и подобных ПАВ, по рекомендациям института БашНИПИнефть, первая порция закачиваемой среды (0,2% от порового объема) должна быть 0,1%-ной, в дальнейшем поддерживается 0,05%-ное содержание реагента. После закачки в пласт раствора ПАВ типа ОП-10 в количестве 0,5% порового объема рекомендуется использовать раствор смеси ПАВ неионогенного и анионного класса. [15,16]
Рисунок 21 - Технологическая схема подготовки закачки слабоконцентрированного раствора ПАВ: 1 - рабочая емкость для ПАВ; 2 - загрузочный люк; 3 -электронагреватели; 4 - электронагреватели в блочной дозирующей установке; 5 - дозировочные насосы; 6 - запорно-регулирующая арматура; 7 - напорный коллектор от КНС (БКНС); 8 - основание блочной установки; 9 - станция управления; 10 - резервная емкость; 11 - эстакада для слива ПАВ.
Основной элемент технологической схемы закачки раствора ПАВ дозировочная установка (рисунок 22), предназначенная для разогрева, слива и приготовления водных растворов высоковязких ПАВ, поступающих на КНС, скважину или другой промысловый объект. Для разогрева реагента (рисунок 23) металлические бочки вместе с хим. реагентом пакуются в камеру установки и нагреваются при помощи блока электронагревателей, что обеспечивает слив разжиженного реагента из предварительно открытых сливных отверстий в нижние баки [17].
Смешение реагента с водой проводится в верхнем баке-смесителе, предварительно заполненном необходимым объемом воды и ПАВ, путем циркуляции в замкнутой цепи «насос, вентиль, смеситель, вентили, насос». Подготовленный таким образом разбавленный до 40-80% раствор ПАВ подается на прием дозирующего насоса и далее в линию закачки с подачей, обеспечивающей получение необходимой концентрации реагента в нагнетаемой в пласт воде. Дозировка может осуществляться как на прием основных насосов КНС, так и на выкид. В первом случае применяются дозировочные насосы на давление 5-6 МПа, во втором - на давление до 20 МПа и более. Описываемая дозаторная установка позволяет подавать ПАВ без предварительного разбавления, а также создавать необходимый запас раствора ПАВ в резервных емкостях. Попеременное подключение емкостей обеспечивает непрерывность процесса [15].
Рисунок 22 - Схема дозаторной установки БДУ-З: 1 - насос; 2 - дозаторный насос; 3 - манометр; 4 - электровагреватели; 5 - змеевик; 6-бак; 7-ролики; 8 - тележка; 9 - бак-смеситель; 10 – вентили.
Рисунок 23 - Блочная дозировочная установка для подготовки раствора ПАВ: 1- электрошкаф: 2 - корпус будки; 3 - верхний бак - смеситель; 4 - тележка; 5 - нижние баки; 6 - ролики; 7 - электронагреватели; 8 -центробежный насос; 9 - стенка будки с термоизолирующим материалом; 10 - платформа саней.