
- •Технология и техника методов повышения нефтеотдачи
- •Введение. Предмет и задачи курса
- •Добыча нефти из месторождения в процессе его разработки
- •Факторы, влияющие на нефтеотдачу
- •1. Физико-геологические параметры пласта
- •1.1 Условия залегания в пластах нефти, воды и газа
- •1.2 Коллекторские свойства терригенных горных пород
- •1.3 Коллекторские свойства карбонатных (трещиноватых) пород
- •1.4 Физико-механические и тепловые свойства горных пород
- •1.5 Физико-химические свойства природных газов
- •1.5.1. Уравнение состояния газов
- •1.6. Свойства пластовой нефти и воды
- •1.7. Виды пластовой энергии. Режим разработки нефтяных и газовых залежей
- •1.8. Закономерности притока нефти и газа в скважины при различных режимах разработки пласта
- •1.9. Гидродинамические исследования пластов
- •1.10. Виды неоднородности пластов и методы ее изучения
- •2. Анализ работ по эффективности применения методов увеличения нефтеотдачи
- •3. Технология и методы извлечения остаточной нефти
- •3.1. Источники пластовой энергии, действующие в залежи
- •3.2. . Поверхностные явления при фильтрации пластовых жидкостей.
- •3.3. Дроссельный эффект при движении жидкостей и газов в пористой среде
- •3.4. Схема вытеснения из пласта нефти водой и газом
- •3.5. Нефтеотдача пластов при различных условиях дренирования
- •3.6. Роль капиллярных процессов при вытеснении нефти водой из пористых сред
- •3.7. Использование теории капиллярных явлений для установления зависимости нефтеотдачи от различных факторов
- •3.8. Зависимость нефтеотдачи от скорости вытеснения нефти водой
- •3.9. Компонентоотдача газовых и газоконденсатных месторождений
- •3.10. Методы увеличения извлекаемых запасов нефти
- •3.11. Моющие и нефтевытесняющие свойства вод
- •3.12. Обработка воды поверхностно-активными веществами
- •3.13. Применение углекислого газа для увеличения нефтеотдачи пластов
- •3.14. Вытеснение нефти из пласта растворами полимеров
- •3.15. Щелочное и термощелочное заводнение
- •3.16. Мицеллярные растворы
- •3.17. Термические способы увеличения нефтеотдачи
- •3.18. Условия взаиморастворимости углеводородов оторочки с нефтью и газом
- •3.19. Извлечение нефти газом высокого давления
- •4. Разработка нефтяных месторождений с использованием заводнения
- •4.1. Разработка месторождений с использованием заводнения
- •4.1.1.Законтурное заводнение
- •4.1.2. Приконтурное заводнение
- •4.1.3. Внутриконтурное заводнение
- •4.2. Циклическое воздействие при заводнении пластов
- •4.2.1. Механизм процесса.
- •4.3. Размещение скважин
- •4.4. Потребности в воде для заводнения нефтяных залежей
- •4.4.1. Охрана окружающей среды.
- •4.4.2. Подготовка и свойства нагнетаемой воды.
- •4.5. Контроль за заводнением.
- •4.6 Причины и пути преждевременного обводнения.
- •4.7. Методы борьбы с обводнением
- •4.8. Классификация изоляционных работ и методов изоляции
- •4.9. Нарушения обсадных колонн и цементного кольца
- •4.10. Отключение отдельных пластов
- •4.11. Ограничение притока воды в трещиноватых и трещиновато-пористых пластах
- •4.12. Регулирование профиля приемистости воды в нагнетательных скважинах
- •4.13. Методы повышения нефтеотдачи при заводнении пластов
- •4.13.1. Классификация методов увеличения нефтеотдачи пластов
- •4.13.2. Назначение методов повышения нефтеотдачи пластов
- •4.13.3. Потенциальные возможности и критические факторы методов увеличения нефтеотдачи пластов
- •4.14. Направления и фазы развития методов увеличения нефтеотдачи пластов
- •4.14.1. Развитие технологии извлечения нефти по вертикали
- •4.15. Принципы внедрения методов на месторождениях
- •4.15.1. . Критерии применимости методов увеличения нефтеотдачи пластов
- •4.16. Общие критерии всех методов
- •4.16.1. Методы увеличения нефтеотдачи пластов в зависимости от геолого-физических условий
- •4.17. Активный водонапорный режим.
- •4.18. Вязкость нефти
- •4.19. Жесткость и соленость воды
- •4.20. Глинистость коллектора
- •4.21. Дополнительные критерии применимости методов увеличения нефтеотдачи пластов
- •4.22. Эффективность методов увеличения нефтеотдачи пластов
- •4.23. Оценка технологического эффекта на поздней стадии разработки
- •4.24. Оценка экономического эффекта
- •4.25. Физико-химические методы, улучшающие заводнение
- •4.25.1. Заводнение с пав
- •4.25.2. Адсорбция пав (концентрация)
- •4.25.3.Технология и система разработки
- •4.25.4. Технологические этапы и процессы, связанные с внедрением пав
- •4.25.5. Применение неиногенных водорастворимых пав
- •4.25.6. Недостатки метода пав
- •4.25.7. Полимерное заводнение
- •4.25.8. Механизм процесса
- •4.25.9. Адсорбция полимера пористой средой
- •4.25.10. Деструкция (разрушение) молекул полимера
- •4.25.11.Технология процесса
- •4.25.12.Недостатки метода полимерного заводнения
- •4.25.13. Применение биополимеров для увеличения нефтеотдачи
- •4.25.14. Щелочное заводнение
- •4.25.15.Технология и системы разработки
- •5.1.Химическое заводнение
- •5.2.Полимеры
- •5.4.Щелочи
- •5.5.Регулирование профиля приемистости или притока
- •5.6.Нагнетательные скважины
- •5.7.Добывающие скважины
- •5.8.Операции
- •5.9. Воздействие на пласт мицеллярными растворами
- •5.9.1.Механизм действия мицеллярных растворов
- •5.9.2. Недостатки метода
- •5.10. Воздействие на пласты гелеобразующих композиций химреагентов
- •5.11.Организация безопасного применения химреагентов
- •5.11.1.Источники загрязнения
- •5.11.2.Контроль за изменением физико-химических свойств воды
- •5.11.3.Утилизация отходов нефтепродуктов и хим.Реагентов
- •6. Газовые методы
- •6.1.Использование диоксида углерода для повышения нефтеотдачи пласта
- •6.1.1.Механизм вытеснения
- •6.1.2.Способы закачки
- •6.1.3. .Свойства диоксида углерода
- •Смеси с со2
- •6.1.4.Гидратообразование
- •6.1.5.Коррозия
- •6.1.6.Системы разработки
- •6.1.7.Недостатки метода
- •6.2.Технология со2 для пно
- •5.2.1.Основные источники со2
- •6.2.2.Схема получения со2 из продукции газовых месторождений
- •6.2.3..Системы транспортировки и закачки со2
- •7. Технология воздействия на пласт физическими полями
- •7.1.Тепловые методы
- •7.2.Вытеснение нефти с применением внутрипластового горения
- •7.2.1. Недостатки метода:
- •7.3.Вытеснение нефти паром
- •7.3.1. Недостатки:
- •7.4.Циклическое нагнетание пара.
- •7.4.1. Технология пароциклического воздействия
- •7.5.Тепловые методы воздействия на пласт.
- •7.6.Теплофизические методы воздействия
- •7.6.1.Термоакустическая обработка
- •7.6.2. Импульсно-ударное и вибрационное воздействие
- •7.7. Вибросейсмическое воздействие
- •Воздействие на призабойную зону скважин с целью повышения нефтеотдачи
- •8.1. Механические методы воздействия на пзп
- •8.1.1.Гидравлический разрыв пласта
- •8.1.1.2. Применение гидроразрыва пласта
- •8.1.1.3. Этапы оптимизации проведения грп на объекте
- •8.1.1.4. Основные понятия о методе гидравлического разрыва пласта
- •8.1.1.5. Задачи, решаемые при гидроразрыве
- •8.1.1.6. Цель гидравлического разрыва
- •8.1.1.7. Направление трещины разрыва
- •8.1.1.8. Жидкости разрыва
- •8.1.1.9. Реология жидкостей
- •8.1.1.10. Измерение вязкости
- •8.1.1.11. Регулирование фильтруемости жидкости
- •Несущая способность жидкости по проппанту
- •8.1.1.12. Удаление и определение количества жидкости
- •8.1.1.13. Свойства расклинивающих агентов
- •8.1.1.13.1. Испытание на проницаемость
- •8.1.1.13.2. Типы проппантов
- •8.1.1.14. Техника и технология гидравлического разрыва пласта
- •8.1.1.15. Специальные агрегаты и технические средства, применяемые при грп
- •8.1.1.16. Подземное оборудование, применяемое при грп
- •8.1.1.17. .Жидкость разрыва и расклинивающие агенты
- •8.1.1.18.. Критерии выбора скважин для проведения грп
- •8.1.1.18. . Технология проведения грп
- •8.1.1.19.Оценка технологической эффективности проведения грп
- •8.2. Химические методы воздействия на призабойную зону пласта
- •8.2.1.Технология воздействия на пзп
- •График изменения давления в пласте
- •8.2.2. Характеристика вертикального лифта
- •8.2.6. Технологический процесс закачки композиции
- •Список использованных источников
- •Содержание
- •Условные обозначения
5.11.3.Утилизация отходов нефтепродуктов и хим.Реагентов
В местах приготовления химреагентов и закачки образуются остатки в виде нефтешлама, химшлама и твердых остатков. Аналогичное содержание остатков может быть и в сточной воде, применяемой для утилизации и закачки в пласт.
К наиболее трудоемким, с точки зрения утилизации остатков шлама, относятся токсичные твердые частицы. Они могут содержаться в твердых осадках при силикатно-щелочном заводнении с добавкой других химреагентов и в механических примесях, при сернокислой и солянокислотной обработках. Твердые частицы разделяются за счет гравитационного эффекта и выпадают в нижнюю часть технологических емкостей, которые необходимо периодически чистить.
Для сбора остатков (шлама) используют канализационные емкости, амбары или водовозы. В случае применения водовозов отходы вывозятся на пункты их переработки. При использовании сырой нефти и воды в качестве дисперсной среды для химреагентов (эмульсий) в канализационной емкости (амбаре) образуется четыре слоя.
верхний (первый слой) – нефть высоковязкого состава и частично эмульсионной структуры, которую следует собирать и утилизировать в системе подготовки нефти и воды.
Второй – водонефтяная эмульсия с примесью механических частиц
Третий – выделившиеся вода с примесью взвешенных механических примесей.
Четвертый – густой, уплотненный осадок или, как называют, донный слой, в виде грубой суспензии, в нижней части которого имеются твердый осадок механических частиц в виде песка и твердого шлама.
При чистке и утилизации верхние три слоя затруднений не вызывают. Нефть и нефтяную эмульсию при помощи плавающих трубных головок откачивают в систему подготовки нефти, а отделившуюся воду в систему водоподготовки. Наиболее целесообразен метод чистки и утилизации шлама четвертого слоя с применением горения. Проблема чистки четырех слоев в том случае, если в ней содержатся токсичные вещества.
Шламосодержащая масса с нефтепродуктами и химреагентами после освобождения от первых трех слоев смачивается в жидкой фазе, например добавкой чистой нефти. Затем эта масса откачивается в специальные емкости (водовозы) и подается на прием установок сжигания нефтешлама. Метод утилизации отходов сжиганием считается освоенным и надежным, принято считать, что все токсичные вещества переходят в газообразное состояние. Технология сжигания обеспечивает уменьшение объема на 90 %. Оставшуюся твердую безвредную массу (шлак) захороняют в котлованах или используют в строительстве, в качестве наполнителя. Применяют также и другие виды переработки и утилизации отходов, такие как химические, механические, сорбционные, биологические. Но экологичным считается тот, который обеспечивает их полное использование.
6. Газовые методы
Газовые методы основаны на определенном классе реагентов, использование которых связано с организацией крупномасштабной технологии их транспортировки и закачки.
К признакам данного класса реагентов относятся:
- низкое количество дополнительно добытой нефти, приходящейся на единицу массы 100 % реагента.
- относительно невысокая отпускная цена чистого реагента
- возможность транспортировки реагента по трубопроводам
- наличие крупнотоннажной сырьевой базы и крупных единичных источников реагента
- возможность отделения реагента от продукции добывающих скважин в условиях промысла и повторного его использования для закачки в пласт
- отсутствие отрицательного воздействия или незначительное воздействие на качество добываемой продукции
- сохранение пожаро- и взрывобезопасных и иных подобных условий в промысловых процессах
- экономичность.
Наиболее распространенный реагент данного класса – диоксид углерода. Метод повышения нефтеотдачи характеризуется большими объемами подачи реагента в пласт.
При технологии непрерывной закачки СО2 или при создании оторочек темп подачи реагента в пласт в 1000 – 2000 раз выше, чем при закачке ПАВ или полимера. Реагент обладает – невысокая отпускная цена, т.к. является побочным продуктом основного производства или отходами производства, транспортабелен по трубопроводам, т.к. имеет низкую вязкость, широкий круг поставщиков и источников СО2 как естественных, так и промышленных. Реагент может быть отделен от добываемой продукции и регенерирован для обратной закачки в пласт, качество добываемых углеводородов не подвергается необратимому ухудшению, при использовании СО2 в промысловых процессах не возникают новые требования по охране труда и окружающей среды.
В целом, закачка в пласт диоксида углерода, азота, природного газа, дымовых газов может проводиться с целью повышения нефтеотдачи пласта.