3.1.2 Водогазовое воздействие

0-Механизм процесса. В отличие от воды, которая в заводненной зоне гидрофильного пласта под действием капиллярных сил занимает мелкие поры и сужения, газ, закачанный в пласт, как несмачивающая фаза занимает крупные поры, а под действием гравитационных сил - верхние части пласта. Эти особенности воды и газа привели к выводу о целесообразности их периодического, циклического нагнетания. Оптимальное соотношение объемов нагнетания воды и газа при таком воздействии должно быть пропорционально отношению объемов мелких пор и крупных пор в коллекторе. При этом условии эффект от совместного чередующегося нагнетания воды и газа в пласты, будет обуславливаться тем, что фазовая проницаемость для смачивающей фазы зависит только от водонасыщенности, а наличие в пласте свободного газа увеличивает вытеснение нефти на величину предельной газонасыщенности ( 10-15 % ), при которой газ неподвижен.[18]

Вытеснение нефти проводится водогазовой смесью. По лабораторным данным БашНИПИнефть установлено, что при растворении в нефти закачиваемого газа вязкость и плотность ее уменьшаются, а газосодержание и объемный коэффициент увеличивается. Изменение указанных параметров нефти тем больше, чем больше газа в системе. Исследования проводились на образцах карбонатных коллекторов башкирского яруса Югомашевского месторождения. В опытах использовали модель пласта и рекомбинированные пробы нефти. Первоначально модель подвергалась заводнению, коэффициент вытеснения нефти водой составил 0,555, остаточная нефтенасыщенность - 35,2. При закачивании водогазовой смеси в модель пласта с начальной нефтенасыщенностью 79,5 % коэффициент вытеснения составил 0,66, остаточная нефтенасыщенность - 26,8 %. В опыте прорыв воды и газа происходит практически одновременно. Установленный факт говорит о том, что закачиваемый газ движется в пористой среде не только отдельно по крупным капиллярам, но и существует совместное ("четочное") движение воды и газа, что приводит к выравниванию фронта вытеснения нефти с использованием вытесняющих агентов, отличающихся по вязкости.

В сравнении с закачкой воды применение водогазовой смеси, согласно расчетам БашНИПИнефти, приведет к снижению приемистости водогазонагнетательных скважин, выравниванию фронта приемистости, уменьшению обводненности продукции. В результате увеличения коэффициентов вытеснения и охвата (на 10-15 %) коэффициент извлечения нефти возрастает на 5-7 %. [16]

Нагнетание газа и воды в пласты поочередно оторочками или одновременно в смеси через одну и ту же нагнетательную скважину для каждого рабочего агента после первого цикла резко снижается - для газа в 8-10 раз, а для воды в 4 - 5 раз вследствие снижения фазовой проницаемости призабойной зоны пласта. Гравитационное разделение газа и воды в пласте может снижать эффективность вытеснения нефти и охвата пласта процессом на 10-15 % в зависимости от неоднородности пласта и соотношения вязкостей нефти и воды.

Промышленные испытания.

В США и Канаде наибольшее распространение получило вытеснение нефти оторочкой из сжиженных углеводородов, проталкиваемое сухим газом. Самым крупным участком, на котором осуществлено вытеснение таким образом является участок месторождения Тамбина в Западной Канаде. В США на месторождении Хайнесвилл, штат Луизиана. Метод вытеснения сухим газом, нагнетаемым в пласт под высоким давлением проводился в США на нескольких месторождениях, одним из которых явилось месторождение Блок 31 округа Крейн штата Тексас, где получены отличные результаты.

В странах СНГ различные модификации метода испытывались на месторождениях Широкая Балка, Озек-Суат, Гойт-Корт, Ключевое, Самотлорское, Озеркинское, Грачевское, Старо-Казанковское. На месторождениях Битковское, Федоровское и Ромашкинское в связи с быстрыми прорывами газов и техническими трудностями работы были прекращены.

В целом опыт закачки газа, в том числе в сочетании с заводнением, на месторождениях СНГ показал, что испытанные технологии являются наиболее перспективными для низкопроницаемых пластов, разработка которых с заводнением малоэффективна.

На Озеркинском месторождении осуществляется циклическая закачка газа, На Грачевском и Старо-Казанковском месторождениях - технология сводового вытеснения нефти оторочкой углеводородных растворителей и сухим газом.

Проведенные испытания метода на рифогенных массивах месторождений показали, что газонапорный режим является эффективным методом их доразработки.

Внедрение метода требует больших капитальных вложений и эксплуатационных затрат. Предъявляются повышенные требования к техническому состоянию скважин, особенно нагнетательных. При внедрении необходимы надежные технологии повышения охвата пласта воздействием и снижения прорыва газа в добывающие скважины.[60]