9.Методы повышения нефтеотдачи и газоотдачи пластов

Помимо сокращения сроков разработки, необходимо также добиваться наиболее полного извлечения нефти и газа из недр. Это достигается применением методов повы­шения нефте- и газоотдачи пластов. Для повышения нефтеотдачи пласта существуют следующие методы:

• закачка в пласт воды, обработанной ПАВ;

• вытеснение нефти растворами полимеров;

• закачка в пласт углекислоты;

• нагнетание в пласт теплоносителя;

• внутрипластовое горение;

• вытеснение нефти из пласта растворителями.

При закачке в нефтяной пласт воды, обработанной ПАВ, снижается поверхностное натяжение на границе нефть-вода, что способствует дроблению глобул нефти и образованию маловязкой эмульсии типа «нефть в воде", для перемещения которой необходимы меньшие перепады давления. Одновременно резко снижается и поверхностное натяжение на границе нефти с породой, благодаря чему она более полно вытесняется из пор и смывается с поверхности породы.

Концентрация наиболее эффективных ПАВ в воде при заводнении пластов не превышает 0,05 %.

При вытеснении нефти водой нередки случаи, когда вследствие различия вязкостей жидкостей или разной проницаемости отдельных участков пласта имеет место опережающее продвижение вытесняющего агента по локальным зонам пласта. Это приводит к недостаточно полному вы­теснению нефти. Вытеснение нефти растворами полимеров, т. е. водой с искусственно повышенной вязкостью, создает условия для более равномерного продвижения водонефтяного контакта и повышения конечной нефтеотдачи пласта. Для загущения воды применяют различные водорастворимые полимеры, из которых наиболее широкое применение для повышения нефтеотдачи пластов нашли полиакриламиды (ПАА). Они хорошо растворяются в воде и уже при концентрациях 0,01...0,05% при­дают ей вязкоупругие свойства.

Роль раствора полимеров могут выполнять также пены, приготов­ленные на аэрированной воде с добавкой 0,2...1% пенообразующих веществ. Вязкость пены в 5...10 раз больше вязкости воды, что и обеспечивает большую полноту вытеснения нефти.

При закачке в пласт углекислоты происходит ее растворение в неф­ти, что сопровождается уменьшением вязкости последней и соответствую­щим увеличением притока к эксплуатационной скважине.

Опыт разработки залежей нефти показывает, что при снижении тем­пературы в порах пласта происходит выпадение асфальтенов, смол и па­рафинов, затрудняющих фильтрацию. В пластах, содержащих высоко­вязкую нефть, даже незначительное снижение температуры в процессе разработки существенно снижает эффективность ее добычи. Поэтому одним из путей повышения нефтеотдачи является применение теплового воздействия на пласт.

Нагнетание в пласт теплоносителя (горячей воды или пара с темпе­ратурой до 400 °С) позволяет значительно снизить вязкость нефти и увеличить ее подвижность, способствует растворению в нефти выпавших из нее асфальтенов, смол и парафинов.

Метод внутрипластового горения (рис. 7.11) заключается в том, что после зажигания тем или иным способом нефти у забоя нагнетательной (зажигательной) скважины в пласте создается движущийся очаг горения за счет постоянного нагнетания с поверхности воздуха или смеси воздуха с природным газом.

Рис. 7.11. Схема внутрипластового очага горения:

1-нагнетательная (зажигательная) скважина; 2-глубинный нагнетатель; 3-выгоревшая часть пласта; 4-очаг горения; 5-обрабатываемая часть пласта (движение нефти, газов, паров воды);

Образующиеся впереди фронта горения пары нефти, а также нагретая нефть с пониженной вязкостью движутся к эксплуата­ционным скважинам и извлекаются через них на поверхность.

При вытеснении нефти из пласта растворителями в качестве вытесняющей фазы используются растворимые в нефти сжиженные пропан, бутан, смесь пропана с бутаном. В пласте они смешиваются с нефтью, уменьшая ее вязкость, что ведет к увеличению скорости фильтрации.

Для повышения газоотдачи применяют кислотные обработки скважин, гидроразрыв пласта, торпедирование скважин, а также отбор газа из скважин под вакуумом.

. ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ

МОРСКИХ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ¹

Освоение морских нефтяных и газовых месторождений корен­ным образом отличается от разведки и разработки их на суше. Большая сложность и специфические особенности проведения этих работ в море обусловливаются окружающей средой, инженерно-геологическими изы­сканиями, высокой стоимостью и уникальностью технических средств, ме­дико-биологическими проблемами, вызванными необходимостью производ­ства работ под водой, технологией и организацией строительства и экс­плуатации объектов в море, обслуживанием работ и т.п.

Особенностью континентального шельфа нашей страны является то, что 75 % акваторий расположено в северных и арктических районах, кото­рые продолжительное время покрыты льдами, а это создает дополнитель­ные трудности для промышленного освоения. Окружающая среда характе­ризуется гидрометеорологическими факторами, определяющими условия проведения работ в море, возможность строительства и эксплуатации неф­тепромысловых объектов и технических средств. Основные из этих факто­ров: температурные условия, ветер, волнения, течения, уровень воды, ледо­вый покров морей, химический состав воды и др. Учет этих факторов дает возможность оценить их влияние на экономические показатели поисково-разведочных работ и морской добычи нефти и газа. Строительство мор­ских нефтепромысловых сооружений требует проведения инженерно-геологических изысканий морского дна. При проектировании фундаментов нефтепромысловых сооружений особое внимание уделяют полноте и каче­ству инженерно-геологических изысканий грунтов на месте и в ла­бораториях. Достоверность и полнота данных в значительной мере опреде­ляют безопасность эксплуатации сооружения и экономичность проекта.

Самые большие проблемы в морских акваториях Арктики связаны со льдами и глубинами моря. В зависимости от направления и силы ветра, глубины моря и морских течений, рельефа местности и свойств льда ледо­вая обстановка непрерывно изменяется и ее трудно прогнозировать.

С увеличением глубин моря резко возрастает стоимость разработки месторождений. На глубине 30 м стоимость разработки в 3 раза выше, чем на суше, на глубине 60 м - в 6 раз и на глубине 300 м - в 12 раз.

Проблемой пока являются прокладка и особенно обследование и ремонт подводных трубопроводов в межледовый период. Эксплуатация морских технических средств и в основном техники для подводных методов разработки требует обеспечения безопасного ведения подводно-технических работ при ремонте и осмотре подводной части плавучих средств и гидротехнических сооружений.

Разведка и разработка морских нефтяных и газовых месторождений – сложные в техническом отношении операции, весьма дорогостоящие и связанные со значительным риском. Основные проблемы при освоении этих месторождений - проблемы техники и технологии производ­ства этих работ