4.25.10. Деструкция (разрушение) молекул полимера

Деструкция может быть химической, термической, механической или сдвиговой и микробиологической.

Химическая – происходит вследствии взаимодействия кислорода воздуха с полимерными молекулами.

Термическая – наступает при температуре выше 130 градусов.

Механическая – наступает при высоких скоростях движения, т.е. при движении растворов полимеров по трубам, насосам и в призабойной зоне пласта.

4.25.11.Технология процесса

Полимерные растворы применяются в виде оторочек размером до 40-50 % от объема пор. Размер оторочки, концентрация раствора и тип полимера должны выбираться исходя из неоднородности пласта и солевого состава пластовой воды. При перемешивании полимерных растворов с пластовой соленой водой происходит разрушение структуры раствора и снижение вязкости.

Давление для нагнетания полимерных растворов выше чем при заводнении. Система размещения скважин для полимерного заводнения может оставаться такой же как при заводнении, если обеспечиваются необходимые давления нагнетания, темпы отбора нефти. Но вполне логично использование более плотных сеток скважин для полимерного заводнения, которое может быть только внутриконтурным.

Испытания полимерных растворов для увеличения нефтеотдачи проводились на нескольких месторождениях в Куйбышевской области, Башкирии, Татарии, Казахстане.

Исходя из всех проводимых работ, в качестве средней надежной удельной дополнительной добычи нефти при полимерном заводнении можно принять 200-300 т на 1т полимера.

4.25.12.Недостатки метода полимерного заводнения

- резко снижается продуктивность нагнетательных скважин по причине резкого роста вязкости в призабойных зонах

- не возможность использования полимеров для глубокозалегающих пластов, сложенных малопроницаемыми коллекторами и имеющих высокую температуру (более 90 градусов).

- незначительный эффект от закачки полимеров в однородный пласт, с маловязкой нефтью

- метод мало эффективен на поздней стадии разработки

- и для пластов, с большим содержанием солей

4.25.13. Применение биополимеров для увеличения нефтеотдачи

Проводившиеся с 1988 года работы по импортозамещению полимеров для Российской нефтяной промышленности увенчались успехом. Создан и прошел промысловую апробацию отечественный биополимер - Продукт БП-92.

Предлагаемая технология как раз и предназначена для воздействия на объектах с сильно выраженной неоднородностью, как по толщине, так и по простиранию, со средней проницаемостью более 0,10 - 0,20 мкм и с температурами до 130° С.

Важно, чтобы закачиваемая в пласт композиция не ухудшала фильтрационных характеристик низкопроницаемой нефтенасыщенной зоны пласта. В обеспечение указанных требований, применительно к условиям месторождений Западной Сибири разработаны четыре базовых состава на основе биополимера ПРОДУКТ БП-92.

Состав/характеристика коллектора	Температура		Проницаемость, мкм2	Трещиноватость	Степень выработки
	выше	ниже
Состав на основе БП-92 и	+	-	Не менее	Допустима	Любая, макс.
модифицированного картофельного			0,010	-i-	эффективн.
крахмала (патент №2073789)					на начальной
					стадии
Состав на основе БП-92 и хромкалиевых	-	+	Не менее	Допустима
Квасцов (патент № 2128283)			0,010	+
Состав на основе БП-92 и бентонита	+	+	Более	Желательна	Более 70%
(патент № 2128283)			0,050	+
Состав на основе БП-92 и отходов	+	+	Более	+	При резком
слоистого пластика - «сломель М» (патент			0,050	заколонные	обводнении
№ 2128284)				перетоки	(кинжальные
					прорывы)

Используемые композиции на основе ПРОДУКТА БП-92 защищены патентами РФ.

Отработан технологический прием, обеспечивающий необходимую селективность.

Этот прием основан на зависимости изменения профиля приемистости от давления. Обычно, при уменьшении закачки снижение приемистости происходит неравномерно. Приемистость низкопроницаемых интервалов уменьшается сильнее, чем высокопроницаемых. При пониженном давлении закачки (на десятки атмосфер ниже устьевого давления при нагнетании в пласт жидкости) низкопроницаемые (нефтенасыщенные) пропластки перестают принимать закачиваемую воду. Для того, чтобы закачиваемая биополимерная композиция попала преимущественно в промытую водонасыщенную зону закачка композиции в пласт производится при давлении на 5-10 атмосфер ниже давления в линии ППД.

К настоящему времени биополимерные технологии прошли промысловую апробацию:

-обработка призабойной зоны добывающих скважин биополимерными составами с целью ограничения водопритока проводилась на месторождениях Украины (терригенные коллектора НГДУ "Черниговнефтегаз"), ПО Татнефть, и НГДУ "Кинельнефть" (карбонатные трещиноватые коллектора), а также на некоторых других месторождениях. Снижение обводненности в этих экспериментах достигало в отдельных случаях 40% (в зависимости от предыстории и начальной обводненности), суточный прирост добычи нефти в среднем 4-5 тонн (в отдельных случаях до 20 тонн - в зависимости от дебита по жидкости и начальной обводненности).

В Татарии дополнительная добыча нефти на одну скв.операцию, в среднем 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 заводнением (регулирование фильтрационных потоков) проводилось на ряде месторождений Западной Сибири:

• Талинское месторождение ("КОНДПЕТРОЛЕУМ"), Поточное, Покачевское и Нантеганское месторождения ("ЛАНГЕПАСНЕФТЕГАЗ"), Тарасовское и Барсуковское месторождения ("ПУРНЕФТЕГАЗ"), Ершовое и Самотлорское месторождения («НИЖНЕВАРТОВСКНЕФТЕГАЗ»), Западно-Ноябрьское месторождение («НОЯБРЬСКНЕФТЕГАЗ»).

Наиболее полно апробация биополимерных технологий проводилась на месторождениях «МЕГИОННЕФТЕГАЗ'а». Работы выполнялись на Покамасовском месторождении (пласт Ю₁) Северо-Покурском месторождении (пласты Б₆ и Б₈), Аганском месторождении (Б₈ и Б₉), Южно-Аганском месторождении (Б₉), Ватинском месторождении (A_1-2 и Б₈), Мегионском месторождении (А_1-2 и Б₈), Мыхпайском месторождении (A₁). При закачке биополимерных композиций 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 биополимера ПРОДУКТ БП-92.

После обработки, в течение 2-3 месяцев имеет место увеличение средних дебитов, максимальная амплитуда эффекта достигает 100%, в дальнейшем происходит постепенное уменьшение эффекта.

Применение полимерных композиций позволяет подключать к заводнению неохваченные ранее участки пласта. На ранних стадиях разработки, при опережающем обводнении продукции за счет кинжальных прорывов нагнетаемой в пласт воды по высокопроницаемым пропласткам, эффективность применения 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 замедлить темп падения добычи, существенно продлить срок разработки и повысить нефтеотдачу пластов.

Ситуация изменилась в последние годы в связи с тем, что в России налажено 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 центробежные 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 коэффициента 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 выравнивания профиля приемистости и ограничения водопритока. Дополнительная добыча нефти при этом составляет от 250 до 3000 тонн на одну тонну ПРОДУКТА БП-92 (в зависимости от геолого-физических условий, стадии разработки и др.факторов), среднее значение удельной эффективности - более 500 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 выравниванию профиля приемистости не превышает (с учетом повторных/многократных обработок) 1%.