Водопостання з використанням глибинних вод

Води глибинних горизонтів за якістю води перевищують всі інші види джерел води. Технологічні схеми подавання води з глибинних горизонтів класифікують за наступними ознаками

за видом використаної енергії:

• З природнім перетоком води з водоносних пластів у нафтові

• З примусовим перетоком

За взаємним розташуванням пластів:

• З нижнім перетоком

• З верхнім перетоком

За наявністю і розташуванням КНС

• Без КНС

• З надземними КНС

• З підземними КНС

• Вода із водонагнітальної св.-ни може поступати на КНС, потім в нагнітальні св.-ни.

Фізико гідродинамічні методи підвищення нафто вилучення при заводненні

Призначення гідродин методів полягає у збільшенні охоплення мало проникних

об’ємів пласта витісню вальною водою шляхом оптимізації режимів нагнітання і відбирання води за заданої сітки і порядку введення їх в роботу. Ці методи ґрунтуються на оптимізації технології заводнення пласті і не потребують її істотної зміни.

Циклічне заводнення. Суть методу полягаід в періодичній зміні витрати води за безперервного або періодичного видоб рідини з покладу із зсувм фаз коливають тиск по окремих групах свердловин. Внаслідок такого нестаціонарного впливу на пласт, в ньому проходять коливання тиску(збільшення і зниж)

Фізична суть процесу полягає у тому, що під час підищення тиску в покладі в 1-й половині циклу – в період нагнітання води – нафта в мало проникних прошарках стискається і в них надходить вода. Під час зниж тиску в 2-й половині циклу вода утримується капілярними силями і не виходить з них. Тривалість циклів повинна =4-10 діб і збільшуватись до 75-80 діб по мірі віддалення фронту витіснення. Головним критерієм ефективності даного методу є наявність шарово неоднорідності, тріщинуватих гідрофільних колекторів, висока залишкова нафтонасиченість і технікоекономічна можливість створення високої амплітуди коливань тиску; можливість створити компенсацію рідини відбирання з поверхні.

Циклічне зав означає, що кожна з нагнітальних і видоб свердловин працює в режимі періодичної зміни вибійного тиску.

Цей метод призводить до значних навантажень на нагнітальне і видоб обладнання. Обладнання, яке при цьому використовувалось повинно витримувати тиск до 25-40МПа. Даний метод забезпечує збільшення поточного рівня видобутку нафти, та коеф нафто вилучення вцілому.

Лекція №5

Зміна фільтраційних потоків

Технологія даного методу полягає в тому,що нагнітання води зупиняється в одних свердловинах і передається на інші,внаслідок чого повинна забезпечуватися зміна напрямків фільтраційних потоків на 90◦

Фізична суть процесу полягає в наступному:

1.вході звичайного заводнення внаслідок в’язкісної нестійкості процесу витіснення утв. цімеків нафти обійдені водою.

2.вразі витіснення нафти водою, водонасиченість вздовж напряму витіснення зменшується після перенесення фронту нагнітання в пласті створюються змінні за величиною і напрямом елементи гідродинамічного тиску,внаслідок чого вода знаходиться у мало проникні застійні зоні. Обєм закачуваної води,при цьому можна розприділити пропорційно зміні залишкової нафто насиченості.

Зміна напрямків фільтраційних потоків забезпечується додатковим розрізанням покладу на блоки,а також впровадження осередкованого заводнення,перерозподіл і нагнітання між св –ми,створення ? заводнення.Даний метод забезпечує можливість підтримувати досягнутий рівень видобутку н-ти,знизити поточну обводненість св-н,та збільшити охоплення пластів заводненням.Цей метод є ефективним у випадку підвищеної неоднорідності пластів заводнення.

3. Створення високих тисків нагнітання. Величина тиску нагнітання впливає на ефективність заводнення. В практиці заводнення спостерігається тенденція до підвищення тиску нагнітання від Рнаг.=5 до(16-20) мпа,а вокремих випадках Рнаг.=(20-30) до 40 мпа.

Фізична суть розкривається наступним.

1.На невеликих тисках нагнітання заводненнями охоплюється тільки невелика частина нафто насиченої товщини пласта 20-25%.

2.За певних тисках нагнітання,як високо проникні,так і низькопроникні колектори можуть воду взагалі не приймати.

3.Внаслідок зростання тиску нагнітання до значень вертикального гірничого тиску,збільшується товщина інтервалів пласта,що приймають воду.

4.Як показують результати досліджень,із збільшенням тиску,темп підвищення приймальності є значно вищим чим темп приросту тиску.Така ситуація в пласті пояснюється тим.що із ростом тиску нагнітання тріщини пласта розкриваються,збільшенням їх проникності, граничний градієнт зсуву для ненютонівських нафт,викликає інерційний опір. Технологія полягає у створенні високих тисків нагнітання ,а це забезпечує:

А)Підвищення поточних дебітів св-н і плас. тиску.

Б)зменшення обводненості св-н внаслідок припливу нафти з мало проникних пропластків.

В)зменшення впливу неоднорідності колектора за рахунок відносного збільшення приймальності мало проникних з високопроникними.

Г)підвищення поточного ŋ за значно меншої витрати води внаслідок залучення в розробку додаткових ділянок пласта і вилучення залишкової нафти.

Для реалізації запропонованого методу можна використовувати існуючі кущові насосні станції і водоводи. Але тоді біля нагніт. св-н. встановлюють індивідуальні дотискуючи насосні устаткування( занурені ЕВН ),які розміщують у свердловинах-шурфах з тиском до 30 Мпа.

Форсований відбір рідини.

Технологія даного методу полягає у поетапному збільшенні дебітів видобувних св-н.(зменшення вибійного тиску). Фізико-гідродинамічна суть даного методу полягає у створенні високих градієнтів тиску в наслідок зменшення тиску на вибої св.-н. При цьому в неоднорідних пластах з високою обводненістю до розробки залучають цімеки нафти,застійні зони і мало проникні пропластки.

1.Умовою ефективності застосування є обводненість продукції n=(80-85%)(початок завершальної стадії розробки.

2.Високі коефіцієнти продуктивності і високі вибійні тиски.

3.Можливість збільшення дебітів св-н.

Встановлення оптимальних величин репресій і депресій на пласти. Для досягнення макс. нафтовіддачі у без водний період розробки родовища необхідно встановлювати менші градієнти тиску , а у водний період навпаки більш високі. Більш високі перепади тиску між нагнітальними і видобувними св-ми сприймають підключення в розробку мало проникних пластів. Також встановлено що підвищення градієнту тиску сприяє зросту темпу видобутку нафти у безводний період і не суттєво впливає на нафтовіддачу у водний період.

Часткове зниження тиску нижче Рнасч. Нафти. Зниження тиску у пласті нижче Рнасч. Нафти позитивно впливає на показники розробки нафто насиченості в цілому. Розгазування нафти сприяє частковому зниженню високо проникних пластів через зниження фазової проникності для води. Одночасно в пласті проявляється ефект замішення внаслідок чого проявляється витіснення нафти газом,а потім водою. Основним питанням даного методу є величина зниження тиску устя,яка в основному залежить від властивості нафти і їх зміни по мірі зниження тиску. Ця величина може коливатись від 10-30% і визначається в лабораторних умовах.

Метод збільшення нафтовіддачі,що пов'язаний з системою розробки покладу. Вплив щільності розміщення св-н на нафтовіддачу пластів залежить від їх розчленування(піщанисті).У монолітних пластах вплив щільності сітки св-н вважається несуттєвим,а в розчленованих пластах- значним.

Темп розробки при заводненні слабо позитивно впливає на нафтовіддачу і залежить від характеристик конкретних родовищ. На ранніх стадіях вплив щільності розміщення св-н є несуттєвим,а на пізніх його роль суттєво зростає. Співвідношення числа нагнітальних і видобувних св-н не має суттєвого впливу на коеф. Нафтовіддачі.Проте збільшення цього Співвідношення при зворотньому до зростання темпів видобування. Так блочні системи порівняно із за контурним зростанням ŋ на ∆ŋ=2-2,5%,але в той ж час темп розробки зріс у 1,5-2 рази.

Фізикохімічні методи підвищення нафто вилучення.

Фізико-хімічні методи забезпечують підвищення коеф. витіснення і охоплення одночасно або одного з них. Серед них виділяються 2 основні групи:

Методи які покращують заводнена,що ґрунтуються на зниженні між фазового поверхневого натягу та зміни відношень рухомості фаз і забезпечує збільшенню коеф. витіснення і охоплення.

Методи вилучення залишкової нафти з заводнених пластів,що ґрунтуються на повній чи частковій змішуваності агентів з нафти і води.

Дана група методів базується на співвідношені рухливості нафти і води,в результаті чого збільшується коефіцієнт охоплення пластів заводненням. Застосування цих методів повинно дати ефект на ранній стадії розробки,а також на родовищах де при високій обводненості спостерігається низька нафтовіддача.

До методів підвищення при заводненні відносять методи,що забезпечують зниження рухливості води в зоні зі зміною змочуваності в системі порода-нафта-вода і призводить до ефекту капілярного ефекту просочування Серед них мож назвати методи:

• заводнення розчинами ПАР

• полімерне заводнення

• лужне і кислотне заводнення

Іноді до цих методів також відносять використання пін,емульсій і газоводяних сумішей.

Витіснення нафти водними розчинами ПАР:

До цих методів відносять методи в яких як робочі агенти використовують ПАР. Метод базується на здатності ПАР після розчинення у воді знижчити міжфазовий натяг на межі розподілу нафта-вода,а також змінювати змочуваність у системі нафта-вода-порда.

Між фазовий натяг на межі розподілу нафти і водних розчинів ПАР цього типу концентрації від С=0,05-0,5% призводить до зниження між фазового натягу від σ=25-35мН/м до (4-7)мН/м (метод обертової краплі).

Однією з важливих властивостів ПАР,що визначають їх ефективність при витісненні нафти є здатність абсорбувати на межі розподілу двох фаз. Внаслідок цього відбувається відставання фронту розподілу фаз від фронту витіснення,так що ПАР діє фактично на залишкову нафту.

Обєми нагнітання розчинів ПАР на практиці є досить значними і складають не менше Vнаг≤2-3Vпор.пл.

Фронт ПАР рухається по пласту у 10-20 раз повільніше,ніж фронт витіснення нафти водою,Водні розчини ПАР при концентрації С=(0,05-0,1)% забезпечують додаткове витіснення до ∆ŋ=5-7%. Витіснення нафти розчинами ПАР такої ж концентрації з пластів ,де уже здійснюється нагнітання води зменшує ефективність застосування. При цьому із попередньо промитих водою пластів вдається вилучити більше ∆ŋ≤2% нафти.На процес заводнення з використанням ПАР суттєво впливають високі температури та підвищений вміст солей лужноземельних елементів.

Технологія застосування дрного методу є досить простою і полягає у закачуванні у пласт розчинів ПАР за існуючою технологією заводнення. Майбутнє даного методу повязують із обробленням при вибійної зони нагнітальних і видобувних св-н з метою збільшення їх приймальності і продуктивності,а також використання на практиці композицій ПАР,які забезпечують σ=0,01-0,05мН/м.

Полімерне заводнення.

Даний метод базується на здатності полімерів при розчиненні їх у воді навіть у малих концентраціях збільшувати її в’язкість, зменшувати рухливість завдяки цьому підвищується охоплення пластів заводненням. Так при С=(0,01-0,1)% у воді,в’язкість зростає до μ=3-4 мПа*с. Це спричиняє значне зменшення співвідношення в’язкості нафти і води у пласті, до попередження прориву води. При цьому процесі фільтрації полімерних розчинів,їх в’язкість може суттєво зменшуватися, тому полімер доцільно використовувати у неоднорідних пастах,а також у разі підвищеної в’язкості нафти.

На практиці рекомендовано застосовувати облямівки розчинів полімерів Vобл=0,1-0,3Vпор при С=0,01-0,1%.