Файл: Методические указания по самостоятельной работе Составитель Заливин Владимир Григорьевич.pdf

36 сти и начальной обводненности).
В Татарии дополнительная добыча нефти на одну скв.операцию, в сред- нем составляет 530 тонн (или около 300 тонн нефти на тонну товарной формы биополимера), закачка биополимерных композиций через нагнетательные скважины с целью изменения профиля приемистости и увеличения охвата за- воднением (регулирование фильтрационных потоков) проводилось на ряде ме- сторождений
Западной
Сибири.
Талинское месторождение
("КОНДПЕТРОЛЕУМ"), Поточное, Покачевское и Нантеганское месторождени я ("ЛАНГЕПАСНЕФТЕГАЗ"), Тарасовское и Барсуковское месторождения
("ПУРНЕФТЕГАЗ"),
Ершовое и
Самотлорское месторождения
(«НИЖНЕВАРТОВСКНЕФТЕГАЗ»), Западно-Ноябрьское месторождение
(«НОЯБРЬСКНЕФТЕГАЗ»).

37
Б
6
и Б
8
), Аганском месторождении (Б
8
и Б
9
), Южно-Аганском месторождении
(Б
9
), Ватинском месторождении (A
1-2
и Б
8
), Мегионском месторождении (А
1-2
и
Б
8
), Мыхпайском месторождении (A
1
). П
РИ закачке биополимерных компози- ций в нагнетательные скважины на опытном участке через один - три месяца после закачки наблюдается прогрессирующее снижение обводненности и
ПРИРОСТ добычи нефти. Дополнительная добыча от проведенных обработок во многих случаях превышает 500 тонн нефти на 1
ТОННУ товарной формы биопо- лимера ПРОДУКТ БП-92.
После обработки, в течение 2-3 месяцев имеет место увеличение средних дебитов, максимальная амплитуда эффекта достигает 100%, в дальнейшем про- исходит постепенное уменьшение эффекта.
Применение полимерных композиций позволяет подключать к заводне- нию неохваченные ранее участки пласта. На ранних стадиях разработки, при опережающем обводнении продукции за счет кинжальных прорывов нагнетае- мой в пласт воды по высокопроницаемым пропласткам, эффективность приме- нения биополимерных композиций может оказаться более высокой (до 100% прироста добычи). На ранних стадиях разработки нефтяного месторождения эффект от биополимерного воздействия выражается в абсолютном приросте добычи нефти. Однако, по мере выработки запасов эффект может проявляться в снижении темпов падения добычи нефти. В этом случае необходимо учитывать естественное падение добычи. Таким образом, использование биополимерных композиций на поздней стадии выработки запасов позволяет существенно за- медлить темп падения добычи, существенно продлить срок разработки и повы- сить нефтеотдачу пластов.
Ситуация изменилась в последние годы в связи с тем, что в России нала- жено производство биополимера ПРОДУКТ БП-92. Прежде всего, доказана возможность применения нового биополимера и композиций на его основе в процессах нефтедобычи на объектах с достаточно широким спектром геолого- физических условий. Отличительная особенность растворов этого биополимера
- устойчивость к сдвиговой деградации (возможность прохождения через цен- тробежные насосы без ухудшения реологических свойств) и термостабильность композиций (до 130°). Второе существенное свойство растворов биополимера - влияние не только на коэффициент охвата заводнением, но и увеличение коэф- фициента нефтевытеснения. В лабораторных экспериментах на кернах и насыпных моделях показано увеличение нефтевытесняющей способности по сравнению с водой на 6-16% (в зависимости от начального нефтенасыщения образца и свойств нефти). Совокупность перечисленных факторов заставляет вернуться к вопросу о целесообразности биополимерного заводнения. Важно, что цена Продукта БП-92 почти на порядок ниже цены полиакриламида.
Биополимеры в виде постферментационной жидкости (ПРОДУКТ БП-92) прошли промышленную апробацию в Западной Сибири при решении задач вы- равнивания профиля приемистости и ограничения водопритока. Дополнитель- ная добыча нефти при этом составляет от 250 до 3000 тонн на одну тонну
ПРОДУКТА БП-92 (в зависимости от геолого-физических условий, стадии раз- работки и др.факторов), среднее значение удельной эффективности - более 500

38 тонн нефти/тонну БП-92. При многократных обработках (более 3-5) удельная эффективность снижается до уровня 100-500 тонн нефти/тонну Продукта БП-
92. (по данным ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз», «Нижневартовскнефтегаз»,
«РИТЭК»). Прирост извлекаемых запасов при проведении работ по выравнива- нию профиля приемистости не превышает (с учетом повторных/многократных обработок) 1%.
1.3.4. Щелочное заводнение
Метод щелочного заводнения нефтяных пластов основан на взаимодей- ствии щелочей с пластовыми нефтью и породой. Природные нефти содержат в своем составе активные компоненты – органические кислоты., но количество и состав их различны. При контакте щелочи с нефтью происходит ее взаимодей- ствие с органическими кислотами, в результате чего образуются поверхностно- активные вещества, снижающие межфазное натяжение на границе раздела фаз нефть – раствор щелочи и увеличивающее смачиваемость породы водой. Лабо- раторные исследования показывают, что степень снижения межфазного натя- жения возрастает с увеличением количества органических кислот в нефти.
При контакте щелочных растворов с нефтями образуются мелкодисперс- ные эмульсии типа «нефть в воде», а с малоактивными нефтями – типа «вода в нефти».
Свойства растворов щелочи в том, что с повышением массовой концен- трации ее в воде более 0.04 % межфазное натяжение повышается независимо от активности нефти. Изменение смачиваемости породы щелочным раствором за счет адсорбции органических кислот на поверхность породы из нефти.
Технология и системы разработки
Для приготовления щелочных растворов можно использовать:

Едкий натр (каустическая сода) NaOH

Углекислый натрий (кальцинированная сода) Na
2
CO
3

Гидрат окиси аммония (аммиак) NH
4
OH

Силикат натрия (растворимое стекло) N
2
Sio
3
Наиболее активными считаются – едкий натр и силикат натрия. Щелоч- ные растворы закачиваются в виде оторочек размером 10-25 % от объема пор пласта.
V
пор
= F
hэфф
*K
пор
В многорядных системах разработки размер оторочки больше, т.к. первые ряды скважин отбирают большую часть раствора. Концентрация едкого натра определяется в лабораторных условиях. Повышение концентрации щелочи не дает эффекта в вытеснении нефти. Но в гидрофобизированных коллекторах бо- лее высокая концентрация щелочи в растворе необходимы для изменения сма- чиваемости поверхности пористой среды. Размер оторочки и концентрация агента должны определяться расчетным способом. Процесс может быть эффек- тивнее при попеременной закачке в пласт оторочек щелочно-силикатного рас- твора, пресной воды и хлористого кальция. При этом повышается охват пласта заводнением. Раствор силиката натрия и едкого натра с высоким значением кислотности реагируют с нефтью, в результате чего снижается межфазное

39 натяжение, а раствор хлористого кальция смешивается с раствором щелочей и вступает с ним в химическую реакцию с образованием мелкодисперсного осад- ка, который снижает проводимость высокопроницаемых слоев пласта, погло- щающих раствор и промытых участков. Вследствие этого вода начинает посту- пать в менее проницаемые зоны и участки пласта, не охваченные заводнением.
Продвижение щелочной оторочки по пласту регулируется режимом работы нагнетательных и добывающих скважин (циклическое воздействие и изменение направления потоков жидкости). Система размещения скважин не отличается от применения ПАВ.
Недостатки метода
1. Учитывается какая нефть – активная или неподвижная.
2. Учитывается минерализация пластовой и закачиваемой воды, процент содержания глин в породе.
1.3.5. Воздействие на пласт мицеллярными растворами
Вытеснение нефти мицеллярными растворами, которые характеризуются очень низкими значениями межфазного натяжения на границе с нефтью и во- дой – обеспечивают высокий эффект при извлечении оставшейся в пласте после обычного заводнения.
Мицеллярные растворы могут применяться и при первичном воздействии на пласт. Метод был разработан и предложен в США с 1962 года и был испы- тан на промыслах.
Состав и свойства мицеллярных растворов
ПАВ характеризуются двумя особенностями- поверхностной активно- стью и способностью образовывать мицеллы.
Образованию мицеллярных растворов способствуют как ПАВ – реагенты
– эмульгаторы, а также стабилизаторы эмульсий и пен. Эти ПАВ называют ми- целлообразующими или коллоидными. В результате увеличения концентрации
ПАВ в растворителе (вода или углеводороды) обычные вещества выделяются в виде отдельной макрофазы (осадка), то мицеллообразующие ПАВ образуют мицеллы. Размер мицелл составляет 10
-4
нм . Смесь, содержащую мицеллы, называют микроэмульсиями – или мицеллярными растворами.
Особенность мицеллярных растворов – растворение, например нефть ста- новится растворимой в мицеллярной системе, обычно нефть не растворяется как в воде, так и в истинном водном растворе ПАВ.
Механизм растворения в мицеллярном растворе – микроскопические ка- пельки нефти смещаются в цент мицелл, образуя разбухшие мицеллы. Вода яв- ляется внешней фазой. Мицеллы образуются при критическом значении кон- центрации ПАВ. Свойства мицеллярных растворов зависят от присутствия электролитов и содтергент.
Электролит – хлорид натрия, сульфат аммония – добавляется для измене- ния вязкости мицеллярного раствора. Содтергент – спирт – для стабилизации и регулирования вязкости.
Свойства мицеллярного раствора – вязкость, плотность, устойчивость.

40
Устойчивость – приготовленный на поверхности мицеллярный раствор является устойчивой системой.
В процессе его продвижения в пласте в следствии изменения температу- ры происходит и изменение раствора. Раствор претерпевает изменение, изменя- ет внешнюю фазу – раствор переходит от прозрачного с внешней углеводород- ной фазой к слегка мутному с внешней водной фазой. При этом новая система является устойчивым мицеллярным раствором. При содержании в воде солей
NaCl>15 г/л, растворы превращаются в водонефтяные эмульсии – т.е. теряют нефтевытесняющие свойства. С увеличением температуры выше 65 0
С мицел- лярные растворы не устойчивы.
Вязкость – мицеллярного раствора зависит от температуры, состава. Из- менение вязкости зависит от температуры и наличия воды. Увеличение содер- жания содтергента – повышение вязкости.
Плотность – растворов зависит от плотности составляющих компонентов.
Увеличение % содержания воды – плотность раствора повышается.
Механизм действия мицеллярных растворов
При закачке в пласт происходит вытеснение нефти при смешивающимся и несмешивающемся режиме. Обычно мицеллярный раствор используется в форме оторочек. При заводнении пластов с оторочек мицеллярного раствора происходит увеличение коэффициента вытеснения и охвата. Небольшое меж- фазное натяжение по поверхности раздела между раствором и вытесняемой нефтью, повышенной вязкостью вытесняющего раствора.
Процесс вытеснения осуществления закачкой какого-либо объема мицел- лярного раствора и образования в пласте оторочки, которая проталкивается оторочкой водного раствора полимера, а затем обычной водой.
Полимерный раствор подается как промежуточный рабочий агент, кото- рый может подаваться порциями с постепенно понижающейся вязкостью, например от вязкости мицеллярного раствора до вязкости воды.
Недостатки метода
1.
Большой расход дорогих химических реагентов. Большая часть рас- ходов приходится на период создания мицеллярной оторочки.
2.
Невозможность использования воды, которая отделяется от про- дукции добывающих скважин для обратной закачки в нагнетательные скважи- ны.
3.
Плотность сетки. При промышленном внедрении мицеллярного за- воднения плотность сетки не должна быть невысокой (меньше 500 м), т.к. веро- ятность разрушения закачиваемой оторочки с увеличением расстояния возрас- тает.
Т.е. требуется бурение большого количества дополнительных скважин, что экономически не выгодно.
1.3.6. Воздействие на пласты гелеобразующих
композиций химреагентов
Опыт показывает, что для выравнивания профиля приемистости водо- нагнетательных скважин и ограничения движения вод в высокопроницаемых и