5.1.Химическое заводнение

Химическое заводнение - это улучшенный метод добычи нефти с поддержанием пластового давления пу­тем нагнетания в пласт воды и при использовании разных нагнетатель­ных и добывающих скважин. Каждый такой процесс уникален. Он опреде­ляется свойствами пластовых пород и структуры, свойствами насыщающих флюидов, степенью истощения коллектора и качеством закачиваемой воды. Размещение нагнетательных скважин вниз по линии падения пла­ста способствует увеличению коэффи­циента вытеснения нефти благодаря различию плотностей. В процессе используется несколько нагнетательных скважин, для каждой из которых задаются условия нагнетания (давления и объемы.) Качество воды часто является причиной возникновения таких эксплуатационных проблем, как разбухание глин, отложение минеральных солей и коррозия. Присут­ствие взвешенных твердых частиц в закачиваемой воде может быть связано с естественными водами, смешением вод из различных источников, выделением растворенного газа, кор­розионными проявлениями, жизнедеятельностью бактерий или аэрацией вод. Такие газы, как H₂S, CO₂, O₂, могут вызывать коррозию, выпадение в осадок твердых частиц и минеральных осадков.

При химическом заводнении используются отдельные нагнетательные и добывающие скважины. Наиболее широкое распространение получили полимеры, ПАВ и щелочи, но нередко химические реагенты применяются комплексно. Оторочки полимера обычно закачивают вслед за оторочками ПАВ или щелочей для увеличения коэффициента охвата.

При эксплуатации нагнетательных скважин в процессах обычного и хи­мического заводнения главными при­чинами для беспокойства являются совместимость закачиваемых и пластовых вод, разрыв оборудования под действием давления, перемещение мельчайших пластовых частиц, под­держание приемистости, коррозия, охлаждение пласта и контроль эксп­луатационных показателей. К обычным проблемам, с которыми сталки­ваются в добывающих скважинах, от­носятся увеличение обводненности продукции и объемов лифтируемой жидкости, повышенные нагрузки на устройства механизированной добы­чи, коррозия, осаждение минераль­ных солей, вынос в скважину плас­тового песка и приток кислых вод, если в пласт вводятся сульфатвосстанавливающие бактерии (СВБ). Спе­цифичными проблемами, свойствен­ными только химическому заводне­нию, являются химическая совмести­мость между технологическими, за­качиваемыми, пластовыми водами и другими химическими реагентами; хранение химических веществ и об­ращение с ними; правильное смеше­ние химических материалов с зака­чиваемой водой; пониженная при­емистость; повышенная коррозионная агрессивность и образование, эмульсий в добывающих скважинах.

К затруднениям, связанным с хи­мическим заводнением, относятся также разбавление химического со­става пластовыми флюидами, адсор­бция химических материалов пласто­вой породой, химическое взаимодей­ствие с пластовыми флюидами или минералами, микробиологическое разложение и деструкция ПАВ и по­лимеров под воздействием высоких температур или напряжений сдвига. Приемистость часто снижается в результате введения вязких флюидов и материалов, которые уменьшают про­ницаемость. СВБ и кислород, раство­ренный в воде, вызывают коррозию оборудования в нагнетательных и до­бывающих скважинах. ПАВ удаляют защитные масляные пленки с труб­ной арматуры нагнетательных сква­жин, вследствие чего металлические поверхности становятся гидрофиль­ными, что может ускорить коррозию внутренней поверхности труб.

Для скважин с трубными изделиями, не имеющими внутренних по­крытий, рекомендуются программы контроля коррозии и применения биоцидов и ингибиторов коррозии. Исследования на совместимость весь­ма важны, поэтому нагнетательные системы должны очищаться, прежде чем начнется закачка ПАВ. Иначе ПАВ начнут очищать нагнетательный трубопровод и колонну НКТ, осадки будут отлагаться на поверхности по­род в скважине и снижать приемис­тость пласта. Применительно к кон­кретному методу добычи нефти для выбора имеются сотни фирменных марок. Когда рассматривается комби­нированный метод увеличения нефтеотдачи с использованием полиме­ров, ПАВ или щелочей в сочетании с поглотителями кислорода, биоцидами и умягчителями воды (снижение жесткости), необходимо проконсуль­тироваться с экспертами в области применения химических реагентов и их взаимодействия с пластовыми по­родами и насыщающими их флюи­дами.