WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Рассмотрены геолого-физические и технологические факторы, оказывающие превалирующее влияние на эффективность обработок. Последующая формализация процесса на основе моделирования позволяет осуществить научно обоснованый выбор скважин и подобрать оптимальную технологию воздействия с целью повышения эффективности солянокислотных обработок.

Во второй главе обобщены промысловые результаты и оценен технологический эффект от солянокислотных обработок. Доля добычи нефти от проведения солянокислотных обработок значительная. Простые солянокислотные обработки по объему внедрения, дополнительной добыче нефти и технологической эффективности занимают третье место по всем химическим методам воздействия на ПЗП.

Для повышения эффективности кислотных обработок и увеличения процента успешности их проведения необходимо тщательно подходить к выбору скважин с учетом термодинамических условий и состояния ПЗП, состава пород и свойства жидкостей, технологии проведения соляной обработки и т.д. С этой целью собран промысловый материал по скважинам, подвергшимся солянокислотному воздействию за последние 10 лет, и проведена предварительная обработка данных. Исходный промысловый материал представлен Узыбашевским, Сергеевским, Арланским, Игровским, Четырманским, Бураевским, Кузбаевским месторождениями по добывающим скважинам.

Для оценки конечного результата воздействия на ПЗП использовался прирост коэффициента продуктивности (К2/К1) скважин от обработок за предыдущий (К1) и последующий (К2) месяцы. Это связано с тем, что в последнее время гидродинамические исследования проводятся нерегулярно.

В качестве факторов, влияющих на эффективность СКО, рассмотрены:

1) геолого-физические факторы: эффективная толщина пласта (hэф), коэффициент пористости (m), коэффициент проницаемости (k), вязкость нефти µ ( н), количество обрабатываемых пропластков (Nпр), глубина залегания пласта (H) и другие;

2) эксплуатационные факторы: дебит скважины по нефти до обработки (qн), дебит скважины по жидкости до обработки (qж), обводненность добываемой продукции (nв) и другие;

3) технологические факторы: кратность обработки (N), удельный расход кислоты на метр продуктивной толщины пласта (Vк), концентрация закачиваемого раствора кислоты (Cк) и другие.

Предварительный выбор исходных параметров определялся путем статистической обработки данных, построения графических зависимостей влияния каждого параметра на изменение технологического эффекта и выявления (или отсутствия) качественной закономерности их взаимодействия.

Качественный анализ результатов показывает, что, как и следовало ожидать, к росту эффективности СКО приводит: увеличение эффективной толщины пласта, повышение удельного расхода раствора кислоты на метр продуктивной толщины пласта, концентрация закачиваемого раствора кислоты, число обрабатываемых пропластков и уменьшение плотности и вязкости нефти, кратность обработок, содержание серы, парафинов, асфальтено-смолстых веществ, проницаемость и пористость пласта.

Некоторые зависимости носят сложный характер: например, резкое снижение эффективности СКО наблюдается при обводненности добываемой продукции из-за образования в ПЗП стойких водонефтяных эмульсий как следствие увеличения вязкости жидкости. Однако по результатам этого анализа нельзя количественно определить степень влияния каждого из вышеперечисленных факторов ввиду наложения на результаты действия других параметров.

Для предложенных выше параметров необходимо выбрать наиболее влиятельные и получить математические выражения, связывающие эти факторы с основным показателем СКО - технологическим эффектом от обработки ПЗП.

Для определения степени влияния факторов на показатели процесса воспользовались множественным регрессионным анализом. Он проводился с использованием пакета статистических программ ''STATGRAPHICS PLUS''.

При выборе скважин для воздействия на призабойную зону и определения технологических параметров обработок необходимо оценить эффективность не только на качественном уровне, но желательно и на количественном. Причем знание характера и степени влияния, определяющих эффективность обработок параметров, позволяет принять правильное решение при проведении операции по воздействию на призабоиную зону пласта.

С целью решения этих важных вопросов было проведено статистическое моделирование эффективности солянокислотной обработки (СКО), отражаемой с помощью различных показателей, с использованием многомерного регрессионного анализа.

Целью моделирования эффективности (СКО) является установление статистической взаимосвязи между факторами, характеризующими состояние объектов разработки и скважин:

1) геологические параметры: глубина залегания пласта (Н), эффективная толщина пласта (h), число обрабатываемых пропластков (N), коэффициент проницаемости (К), пористость (m), температура пласта (Т);

2) физические параметры: плотность нефти ( ), вязкость нефти (µ ), содержание серы (С), содержание парафина (П), асфальтино-смол (А+С);

3) технологические параметры до обработки: добыча нефти (Qн), добыча жидкости (Qж), кратность обработки (N), обводненность (nв), объем закачки реагента (V) и показатели их эффективности;

4) показатели эффективности: добыча нефти после обработки (Qн), добыча жидкости после обработки, обводненность, дополнительная добыча нефти ( Q ), технологический эффект Q.

Были приняты: Xi- факторы, характеризующие состояние объектов разработки и скважины (как независимые и переменные);Yi- показатели эффективности (как выходные параметры).

Взаимосвязь между выходными параметрами (Yi) и независимыми переменными (Xi) может быть описана уравнением множественной линейной регрессии Yi=b0+b1X1+b2X2+……+bi Xi, (1) где b0,bi – оценки коэффициентов уравнения множественной линейной регрессии.

Проведение исследования и полученные геолого-статистические модели позволяют выбирать скважины и оценивать эффективность проведения солянокислотных обработок при различных технологиях по различным показателям:

как по полному комплексу имеющейся геолого-промысловой информации, так и по ограниченному ее объему. Однако в отдельных случаях существенные погрешности полученных моделей указывают на необходимость более глубокого изучения физико-химических процессов, происходящих в призабойной зоне пласта в результате взаимодействия соляной кислоты с карбонатной породой, на микроуровне.

Таким образом, для основных объектов разработки месторождений Республики Башкортостан установлена степень влияния входных геологофизических и технологических параметров на показатели эффективности по группам объектов. Пользуясь полученными геолого-статистическими моделями, можно решать задачи по выбору объекта для воздействия на призабойную зону пласта с целью увеличения проницаемости, что приводит к увеличению дебита скважин.

В третьей главе приведены результаты лабораторных исследований воздействия по выбору новых композиций химреагентов на основе соляной кислоты и замедлителей реакции с карбонатной породой.

К композициям химреагентов были предъявлены следующие основные требования:

1) состав должен максимально глубоко проникать в призабойную зону пласта;

2) состав должен обладать способностью обрабатывать низкопроницаемые нефтенасыщенные интервалы;

3) состав не должен вызывать повторного выпадения осадков после реакции кислоты с горной породой;

4) компоненты состава должны быть доступны; иметь невысокую стоимость, производиться на отечественных заводах.

В качестве базового раствора использовался раствор соляной кислоты с концентрацией 15% масс. c добавкой CH3COOH (1% объемн.) и ингибитора коррозии катапин-А (0,2% объемн.) (композиция № 1).

Для проведения лабораторных исследований были составлены следующие композиционные составы:

1) базовый раствор HCL с добавкой лигносульфонат (ЛС от 0,5% до 5% объемн.) (композиция № 2) или СКМД (смесь кислотная медленного действия);

2) базовый раствор HCL с добавкой феррохромлигносульфонат (ФХЛС 0,5% объемн.) (композиция № 3).

Как отмечалась выше эффективность обработок скважин соляной кислотой во многом зависит от скорости взаимодействия СКМД (смесь кислотная медленного действия) с карбонатами. Чем меньше скорость взаимодействия, тем больше условий для проникновения активной кислоты вглубь пласта, что приводит к значительному повышению эффективности обработок.

Скорость реакции в статических условиях определялась путем погружения образца породы в базовые растворы HCL (композиция №1) и СКМД (композиция №2).

Ввиду того, что керновый материал карбонатных пород по минералогическому составу не является однородным, в опытах был использован мрамор, содержащий 93% СаСО3. Образцы мрамора прямоугольной формы выдерживали как в базовом растворе HCL, так и в СКМД в течение 2-30 минут. После этого образцы промывали дистиллированной водой. Скорость реакции определялась как отношение потери веса мрамора к единице ее поверхности и времени ее контакта с СКМД или с базовой кислотой.

В условиях эксперимента образцы породы (пластины мрамора) полностью растворялись в базовом составе за 10 минут (рис.1).

При взаимодействии карбонатного образца с СКМД, включающей ФХЛС, скорость реагирования снизилась в 1,7 раз по сравнению с базовым раствором 0,0,0,0,0,0,0 5 10 15 20 25 время реакции, мин HCL(15%) HCL(15%)+ФХЛС(0,5% HCL(15%)+ЛС(1%) ) HCL(15% ) HCL(15%)+ЛС(3%) HCL(15%)+ЛС(4%) )+ЛС(2% HCL(15% ) )+ЛС(5% Рис.1 Зависимость скорости растворения мрамора в соляной кислоте и в СКМД скорость реакции растворения, г / см ^кислоты. Однако дальнейшее исследование проводились на композициях, включающих добавку ЛС, т.к. в результате опытов с добавкой ФХЛС наблюдалось выпадение нерастворимого осадка.

Как видно из рис.1, в СКМД с добавкой ЛС (1% объемн.) скорость растворения мрамора снижается в 1,8 раз, для состав с концентрацией ЛС (3-5% объемн.) - до 5 раз. Поэтому выбрали СКМД на базе HCL и ЛС, как композицию для закачивания в ПЗП с целью замедления реакции композиции с породой и сохранением большей доли ее активности. Замедляющее действие такой композиции является хорошим дополнением к тормозящему действию повышенного давления на скорость реагирования кислоты с породой.

На рис.1 приведены результаты экспериментальных исследований, полученных для образцов горных пород (пластина мрамора) с определенными свойствами. В дальнейшем вместо времени реакции, использовался параметр ''остаточная кислотность''.

Кривая изменения остаточной кислотности при этом описывается уравнением Сi=C0*e-at, (2) где Сi- текущая концентрация;

t- время реакции в минутах;

C0- исходная концентрация соляной кислоты, %.

Математической обработкой результатов измерений установлена эмпирическая зависимость между временем нейтрализации кислоты и ее текущей концентрацией в виде Ci=15e-0,45 t. (3) Для дальнейшего обоснования эффективности композиции химреагента и выбора самой эффективной композиции было исследовано изменение остаточной кислотности композиции в зависимости от времени реакции при динамических условиях.

Процесс взаимодействия СКМД с карбонатной породой в динамических условиях изучали на искусственных кернах, где содержание карбонатов в образце (известняк) достигал 90% и более. Размеры 2,8*2,5 мм были выбраны условиями проведения лабораторных экспериментов, чтобы закономерности, полученные на модели, отражали процессы, происходящие в естественных условиях.

Основной реакцией, определяющей полезный эффект от кислотной обработки, является реакция растворения карбонатных пород, известняка и доломита соляной кислотой. В нашем случае СаСО3 +2HCL=CаСL2+H2O+CO2.

Исследования взаимодействия СКМД с карбонатной породой в динамических условиях были проведены таким образом, чтобы соблюдалось приближенное моделирование. При этом учитывались критические константы для углекислоты (критическое давление Ркр=7,29 МПа, критическая температура Ткр= 31,3 С). Лабораторные исследования проводились под давлением 3-МПа и при температуре 20-30 С (по справочным данным известно, что при температуре взаимодействия 200 С реакция происходит без выделения газообразного СО2, если давление превышает 5,65 МПа).Так как стандартной аппаратуры для исследования кинетики растворения карбонатов в пластовых условиях промышленностью не выпускается, то при постановке опытов пришлось использовать установку экспресс-исследований. Суть методики проведения эксперимента заключалась в следующем: прокачивали через искусственный керн композицию разной концентрации; определяли остаточную кислотность композиции; строили график зависимости времени реакции и уменьшения концентрации соляной кислоты в процентах от начальной остаточной кислотности (рис.3).

Как видно из графика, наиболее эффективной оказалась композиция СКМД, которая и была рекомендована для внедрения.

В статических условиях растворения карбоната при давлении реакции ниже критической для углекислоты (<7,3 МПа) добавка ЛС (СКМД) вызывает равномерное торможение процесса растворения независимо от времени реакции. С повышением давления одноименные кривые пересекаются в некоторой точке, а затем происходит резкое замедление реакции при добавках ЛС (композиция №2) по сравнению с композицией № 1(без ЛС), не содержащей этих добавок (рис.2,3). Точки пересечения смещаются по оси времени в зависимости от концентрации и активности ЛС, а также условий реакции. Такое положение кривых говорит о разной природе механизма торможения реакции в присутствии ЛС. В диффузионно-кинетической стадии реакции (при давлениях до 7,МПа) эффект торможения проявляется более четко, чем в диффузионной.

Кроме того, по всему керновому материалу проводились петрографические исследования шлифов с целью определения эффективности обработок. Изучение шлифов образцов пород после проведения экспериментов показало, что после воздействия композиции №1 реакция не охватывала весь керн по сравнению с композиций №2. Это говорит о том что, композиция №2 более эффективна за счет добавленных замедлителей.

Композиция № 1 (без ЛС) Композиция № 2 (с ЛС) 0 1 2 3 4 5 6 Время реакции, час Рис 2. Изменение остаточной кислотности от времени реакции при растворении карбонатов (Р=3 МПа, Т=20 0С) Композиция №(без ЛС) Композиция № (С ЛС) Время реакции, час Рис 3. Изменение остаточной кислотности от времени реакции при растворении карбонатов (Р=7 МПа, Т=30 0С) Уменьшения концентрации композиции, % от начальной начльной Уменьшение концентрации композиции, % от Основные выводы 1. На основе обобщения результатов проведения солянокислотных обработок в различных геолого-промысловых условиях установлены факторы, влияющие на успешность их проведения.

Pages:     | 1 || 3 |






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