WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |

Объективной необходимостью для повышения охвата менее проницаемой части продуктивного пласта воздействием при прогрессирующем обводнении является ограничение фильтрации нефтевытесняющего агента по промытым зонам коллектора и поступления его в скважины. Это приводит к перераспределению закачиваемой воды в пласте, и тем самым создаются условия для извлечения остаточной нефти из малопроницаемых объемов пласта.

Возможность совершенствования методов заводнения (на основе повышения охвата пласта воздействием) базируется на следующих теоретических положениях.

Используя известное равенство, учитывая линейный характер вытеснения, можно получить выражение для удельного расхода нефти - qH (м3/с·м) при общем удельном расходе жидкости - q (м3/с·м):

(1)

где kн – фазовая проницаемость пласта по нефти; kв - фазовая проницаемость пласта по воде; q – общий удельный расход жидкости; qн – общий удельный расход нефти; G - модуль предельного градиента давления, необходимого для разрушения структуры в нефти.

Из формулы (1) следует, что при заводнении в стационарном и нестационарном режимах фильтрации приток нефти из нефтеводонасыщенного пласта зависит от подвижности воды - kв/в. С уменьшением величины kв/в приток нефти будет возрастать, т.е. повышение фильтрационного сопротивления обводнённой части пласта приводит к увеличению отбора нефти.

Возможность ее решения была подтверждена в работах А.Ш. Газизова созданием полимердисперсных систем (ПДС и МПДС) в пластовых условиях на основе водорастворимых полимеров, обеспечивающих повышение фильтрационного сопротивления обводненных зон пласта и увеличение охвата заводнением менее проницаемых нефтесодержащих пропластков.

Используя концепцию повышения нефтеотдачи пластов на основе увеличения фильтрационного сопротивления промытых зон нефтеводонасыщенного коллектора, были созданы разнообразные физико-химические МУН с использованием различных материалов, которые в настоящее время широко применяются на месторождениях при добыче нефти.

В то же время анализ физико-химических МУН, применяемых в различных нефтедобывающих регионах, показал, что в настоящее время отсутствуют эффективные технологии для доизвлечения остаточных нефтей из пластов, насыщенных высокоминерализованными водами (свыше 120 - 130 г/л). Как следует из данных таблицы 3, практически для всех применяющихся МУН минерализация вод является ограничивающим фактором, резко снижающим их эффективность.

Ввиду сосредоточения значительных запасов нефти в залежах, насыщенных высокоминерализованными водами, создание физико-химических МУН, способных обеспечить высокий коэффициент конечной нефтеотдачи в пластах с высокоминерализованными водами, является одной из актуальных задач разработки нефтяных месторождений.

В работе выполнен анализ эффективности МУН, применяющихся на месторождениях Эмбенского района. Одним из широко применяемых методов увеличения нефтеотдачи в ПФ «Эмбамунайгаз» является электровоздействие. За период с 1996 по 2002 год проведено 109 обработок на пяти месторождениях, в результате дополнительно извлечено 68367,6 т нефти, в среднем 627 т на 1 обработку.

На месторождениях Жанаталап, Гран и Ю.В. Камышитовый применялась технология акустической реабилитации скважин и пластов (АРСиП). На месторождении Жанаталап в результате акустического воздействия дебит нефти увеличился в 1,5 –2 раза. В то же время на восьми объектах месторождения Ю.В. Камышитовый, где также было проведено акустическое воздействие, результаты оказались неэффективными. Сократились объемы добываемой жидкости, уменьшились от 10 до 95 % средние дебиты по нефти, произошло резкое (в 1,5 –5,4 раза) возрастание обводненности добываемой продукции.

Таблица 3 - Потенциальные возможности и факторы, влияющие на изменение

эффективности методов увеличения нефтеотдачи пластов в

условиях залежей, насыщенных высокоминерализованными водами

МУН

Увели-чение нефтеот-дачи, %

Критический фактор применения рабочего агента вытесняющей жидкости

Водораст-воримые ПАВ

2,5 - 3,0

ПАВ отличает высокая чувствительность к качеству воды – содержание кислорода, микроорганизмов и мехпримесей, которые в состоянии свести эффект его применения к нулю. С повышением минерализации пластовых вод эффект МУН снижается в связи с возрастанием межфазного натяжения между нефтью и раствором ПАВ. Для получения эффекта подбирается смесь различных ПАВ индивидуально для каждого объекта, что повышает эффективность, но значительно удорожает МУН.

Полимер-ное заводне-ние,

СПС,

ВУС,

темпо-скрин

4,0-5,0

Биологическая и механическая деструкция ПАА уменьшает молекулярную массу полимера и, как следствие, его загущающую способность.

В минерализованной воде в 5-10 раз уменьшается вязкость растворов гидролизованного полиакриламида, что резко снижает величину остаточного фактора сопротивления.

В пласте с проницаемостью более 1,5 мкм2 практически не проявляется остаточный фактор сопротивления. Методы неэффективны при пластовых температурах выше 70С.

Щелочное заводне-ние

2,0-8,0

Жесткие критерии применимости метода по активности нефти. Минерализация пластовых и закачиваемых вод, как и большое содержание глин в породе, исключают возможность применения метода, так как в этих условиях не происходит образование нефтевытесняющего агента – ПАВ при взаимодействии щелочи с нефтью.

ИХН-КА, Галка

4,0-7,0

Метод реализуется в образующейся в пластовых условиях системе при рН=9,5-10,5. Минерализация вод нарушает фазовое равновесие системы и резко снижает эффективность метода.

ПДС,

ВДС,

КДС

5,0-13,0

Методы эффективны в пресных слабоминерализованных водах. Минерализация воды снижает эффективность метода, что связано со значительным уменьшением вязкости полимеров в минерализованных пластовых водах и снижением прочности образующихся в минерализованных средах полимерминеральных и волокнистоминеральных комплексов.

В результате применения технологии на основе темпоскрина на трех месторождениях дополнительная нефть получена только на одном из них - С. Балгимбаев, в среднем 343,1 т на 1 обр. На месторождениях Жанаталап и Ю.В. Камышитовый применение темпоскрина привело к снижению добычи нефти. Это можно объяснить целым рядом факторов:

- снижение вязкости закачиваемого темпоскрина на порядок в высокоминерализованных пластовых водах, характерных для месторождений Жанаталап (300 г/л) и Ю.В. Камышитовый (196 г/л), что обусловливает низкий охват пласта воздействием;

- высокая обводненность добываемой продукции, превышающая 70 %.

Неуспешными на месторождениях ПФ «Эмбамунайгаз» оказались и опытные закачки сшитых полимерных составов (СПС).

Для извлечения остаточных нефтей в сложных геолого-физических условиях месторождений Казахстана не были использованы МУН типа ПДС, основанные на повышении фильтрационного сопротивления высокопроницаемых зон пласта, специально разработанные для извлечения трудноизвлекаемых запасов нефти на поздних стадиях разработки месторождений.

Методы повышения нефтеотдачи пластов на основе ПДС показали высокую эффективность, что обусловило их широкое применение на нефтяных месторождениях России – объем внедрения составляет 2500 участков, количество дополнительно добытой нефти превышает 3000 т на 1 обработку при длительности эффекта более трех лет.

В то же время анализ их применения в различных нефтяных регионах показал, что в пластовых водах с содержанием солей свыше 120-130 г/л эффективность технологии снижается. В связи с этим, стала очевидной необходимость создания новой технологии повышения нефтеотдачи пластов на основе ПДС для высокоминерализованных сред.

Показано, что проблема разработки МУН на основе ПДС для высокоминерализованных вод может быть решена введением в структуру полимерминерального водоизолирующего материала реагентов, улучшающих ее реологические и механо-прочностные свойства.

В четвертом разделе изложены результаты экспериментальных и теоретических исследований по обоснованию оптимального состава полимерсодержащих глинистых суспензий с добавлением модификаторов для образования водоизолирующих составов в заводненных объемах неоднородных пластов, насыщенных высокоминерализованными водами.

В качестве реагентов, используемых для модификации ПДС, были использованы алюмохлорид и комплекс солей поливалентных металлов (АМГ).

Процесс формирования модифицированных систем (МПДС) в реальных условиях определяется рядом факторов: оптимальными концентрациями реагентов, скоростью фазового разделения, составом модифицирующих агентов и пластовых вод, структурой осадков, их реологическими и прочностными характеристиками и, как результат, способностью повышать фильтрационное сопротивление для воды.

В основе образования МПДС, включающих водную суспензию глинопорошков, водный раствор гидролизованного ПАА и модифицирующие добавки, лежит процесс флокуляции. Для сравнительного исследования флокуляции в пресной и минерализованной воде был выбран режим стесненного оседания, так как этот режим наиболее полно соответствует стерически затрудненной флокуляции в поровом пространстве. Метод стесненного оседания позволяет оценить скорость формирования осадка, его объем и плотность.

Флокулирующая способность полимера оценивалась по зависимости степени осветления дисперсии от времени. Для характеристики флокулирующего эффекта использовали параметр

D=0,5(c=0) /0,5(c) - 1, (2)

где 0,5(c) и 0,5(c=0) - времена накопления половины от максимальной массы осадка (время полуосаждения) соответственно в присутствии ПАА и без него.

Максимальный флокулирующий эффект в пресной воде отмечен для концентрации полиакриламида в системе 0,7·10–4 кг/м3 и 4 %-ной глинистой суспензии.

Изучено влияние модифицирующих добавок, которые используются в технологиях МПДС, на параметры флокуляции в минерализованной воде. Увеличение флокулирующего эффекта в присутствии электролитов в системе описано А.А. Газизовым и А.Ш. Газизовым с соавторами и связано с синергизмом коагуляции и флокуляции. В этом случае роль электролитов – минеральных солей, содержащихся в пластовой воде, сводится к предварительной «подготовке» суспензии – агрегации частиц тонкодисперсной фракции за счет снижения барьера электростатических сил отталкивания. С ростом концентрации электролита в результате сжатия двойного электрического слоя и снижения электрокинетического потенциала высота этого барьера снижается и создаются условия для беспрепятственного сближения частиц и их взаимодействия через адсорбированный полимер.

Алюмохлорид имеет четко выраженный максимум действия в зависимости от концентрации (рисунок 2), в его присутствии необходима меньшая доза флокулянта для связывания частиц во флокулы. Алюмохлорид действует на процесс флокуляции по механизму, включающему и перезарядку частиц, и связывание макромолекул ПАА во внутримолекулярный комплекс, а в процессе уплотнения осадка возможно и образование межмолекулярного комплекса.

Выполнен комплекс исследований по изучению зависимости эффективной вязкости сфлокулированных осадков, полученных в результате седиментации суспензий глин в присутствии ПАА и модифицирующих добавок, от напряжения и скорости сдвига, концентрации компонентов, ионной силы минерализованной пластовой воды, температуры и времени существования осадков.

Концентрация алюмохлорида (по массе): 1-0,2 %; 2-0,4 %; 3-0,6 %; 4-0,8 %

Рисунок 2 - Зависимость флокулирующего эффекта D от концентрации ПАА

при различных концентрациях алюмохлорида для Серпуховской

глины ППБ (С = 4 % по массе)

Экспериментальными исследованиями доказано, что вязкость осадков существенно выше, чем вязкость суспензий – почти на два порядка. Очень высокая вязкость ПДС по сравнению с вязкостью глинистых суспензий объясняется возникновением структуры в присутствии полиакриламида.

Модифицирующие добавки вызывают увеличение предельного напряжения сдвига – прочности системы, и отмечается рост напряжения ползучести, т.е. они являются эффективным структурообразователями для МПДС.

Обнаружено, что в процессе старения МПДС существенно возрастают его прочностные характеристики. Все это способствует формированию протяженной структурированной системы МПДС в реальных условиях пласта, уплотняющейся со временем и обеспечивающей высокие эксплуатационные качества.

Процесс образования МПДС, являющейся полимерминеральной структурированной системой, который происходит только при очень низких концентрациях компонентов системы, позволяет перенести осадко-гелеобразование на отдаленное расстояние от призабойной зоны пласта. Этот факт позволяет значительно увеличить охват пласта воздействием.

Добавлением модификаторов в ПДС можно регулировать процессы, происходящие в поровом пространстве, изменяя физические и технологические параметры системы в зависимости от геолого-физических характеристик нефтяной залежи и минерализации пластовых и закачиваемых вод.

Экспериментальные исследования по вытеснению нефти с применением МПДС проводились на линейных моделях в полном соответствии с требованиями РД на выполнение лабораторных опытов. Послойно-неоднородный пласт моделировался параллельным соединением двух гидродинамически несвязанных разнопроницаемых пористых сред.

Таблица 4-Результаты моделирования процессов нефтевытеснения на моделях

неоднородного пласта с применением МПДС для условий

продуктивных пластов Вятской площади Арланского месторождения

Но-

мер пла-ста

Характеристики пористой среды

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»