Тема: Методи підвищення нафтовіддачі пластів.

План:

1. Гідродинамічні методи підвищення нафтовіддачі пластів.

2. Фізико – хімічні методи підвищення нафтовіддачі.

3. Теплові методи підвищення нафтовіддачі пластів.

1. При використанні цих методів не змінюється система розстановки видобувних і нагнітальних свердловині, не використовуються допоміжні джерела енергії, які вводяться в пласт з поверхні для витіснення остаточної нафти. До гідродинамічних методів відносять циклічне заводнення, метод змінних фільтраційних потоків і форсований відбір рідини.

Циклічне заводнення. Метод заснований на періодичній змінні режиму роботи покладу шляхом завершення та відновленні закачування води і відбору, за рахунок чого більш повно використовуються капілярні та гідродинамічні сили. Це сприяє втіленню води в зони пласта, які раніш не були охоплені дією. Циклічне заводнення ефективно на родовищах де використовують звичайне заводнення, особливо в гідрофільних колекторах, які капілярно краще утримують воду, що утворилась в них. В неоднорідних пластах ефективність циклічного заводнення тим вище, чим вище звичайне заводнення. При підвищенні тиску пружні сили пласта з поганими колекторськими властивостями, капілярні ж сили утримують упроваджену в пласт воду при послідуючому зниженні пластового тиску.

Вперше метод циклічного заводнення був використаний і дав добрі результати на Губинському родовищі в 1964 р.

Метод зміни направлення фільтраційних потоків. В процесі проведення заводнення нафтових пластів, особливо неоднорідних, по традиційним схемам в них поступово формується поле тиску і характер фільтраційних потоків, при яких окремі ділянки пласта виявляються не захвачені активним процесом витісненні нафти водою. Розміри і місце знаходження зон, не охвачені заводненням, залежать не тільки від неоднорідності пластів, та і від розстановки видобувних і водонагнітальних свердловин, а також від загальної гідродинамічної обстановки в пласті, яка визначає забійний тиск в свердловинах і відбір рідин з них.

Для залучення в розробку застійних, не охвачених заводненням зон пласта, необхідно змінити загальну гідродинамічну обстановку в ньому, що досягає перерозподілом відборів і закачки води по свердловинах. В результаті зміни відборів (закачки) змінюється направлення і величини градієнтів тиску, за рахунок чого на ділянки, раніш не охвачені заводненням, діють більш високі градієнти тиску, і нафта з них витісняється в заводнену, протічну частину пластів, чим і досягає збільшення нафтовіддачі.

При формуванні програм циклічного заводнення і метода зміни направлення фільтраційних потоків слід враховувати календарно-кліматичні умови. Не рекомендується зупинка видобувних і водонагнітальних свердловин в зимовий період на територіях з мінусовою температурою, так як можливе замерзання води в трубопроводах.

Форсований відбір рідин застосовується на пізній стадії розробці, коли обводненість досягає більш 75%. При цьому відбувається поточний видобуток і нафтовіддача внаслідок збільшення градієнтів тиску і швидкості фільтрації, обумовлюючого залученого в розробку ділянок пласта і прошарків, не охвачених заводненням, а також відрив плівкової нафти с поверхні породи. Форсований відбір – більш освоєний метод збільшення нафтовіддачі.

2. З розвитком хімічної промисловості нашої країни з’являється все більш і більш можливостей виділення для нафтопереробної промисловості хімічних препаратів з метою використання їх для збільшення нафтовіддачі.

В попередніх п’ятирічках та в наш час успішно реалізуються декілька проектів нафтовіддачі пластів – закачка водорозчинних полімерів , поверхнево – активних речовин (ПАР), вуглеводневих газів високого тиску, закачана вуглекислого газу.

Заводнення розчинами полімерів. Сутність методів полягає в зрівнюванні рухомості нафти і витісняючого агента для збільшення охвату пласта впливом. Це можливо досягнути збільшенням в’язкості витісняючого агента при додаванні полімерів. Однак так як об’єм нагнітаючої води можуть бути вельми великими, то з метою економії полімеру для згущення води і підвищенню економічної ефективності методу на практиці використовують технологію заводнення, при якій в пласт в першу чергу закачують оторочку загущеної води с послідуючим її продавлюванням звичайною водою. Досліди показують, що при цьому перед згущеною водою утворюється вал погребної води, потім вал нафти, витісняючий розчином.

Не рекомендується використовувати метод полімерного заводнення в пластах, які вміщують глинистий матеріал (5-10% і більше), так як в присутності глини відбувається взаємна коагуляція двох різних систем. Використовування полімерного заводнення рекомендується при проникності більше 0,1мкм² і пластовій температурі менш 90 ̊С. При більш високій температурі може відбуватись деструкція молекул полімеру з зміною властивостей розчина. В деяких випадках полімерного заводнення обмежується хімічним складом пластових вод. Тому полімер для заводнення слід підбирати з врахуванням хімічного складу пластових вод.

Заводнення розчинами ПАР. Збільшення нафтовіддачі пласта при цьому методі забезпечується в результаті зниження поверхневого натягу на кордонах «нафта – витісняючи рідина» і «нафта – порода». Встановлено, що зі збільшенням полярності і щільності нафти, вміст в ній асфальтенів і смол збільшується.

Перевага метода заводнення розчинами ПАР полягають в тому, що для його реалізації не потрібна суттєва реконструкція в системі підтримання пластового тиску. Вона доповнюється вузлом затворення ПАР і насосами для дозування розчину перед подачею його в свердловину. Додавання в воду ПАР покращує нафтовиносні властивості води при збільшенні фазової проникності породи для нафти. Відрив нафти від породи обумовлюється адсорбцією ПАР на породі.

Ефективність заводнення розчинами ПАР різко знижується зі збільшенням обводненого пласта. Тому потрібно використовувати метод з самого початку заводнення пласта. Збільшення ефективності використання цього методу заводнення пов’язане з пошуком нових ПАР.

Заводнення міцелярними розчинами. Більш досконалим порівняно з розчинами ПАР та іншими застосовуючими при заводненні реагентами, с точки зору нафтовитісняючих здібностей, слід рахувати міцелярні розчини, так як при заводненні ними продуктивних пластів використовують переважно змішуюче витіснення. При цьому кордон розподілу між закачуваними і пластовими рідинами відсутній, так як міцелярний розчин змішується без фазового розподілу з водою, і нафтою.

В наслідок застосування міцелярних розчинів зменшується напруга між пластовими рідинами і рідинами заводнення. Міцелярні розчини використовуються для покращення проникності для води або нафти відповідно в нагнітальних або видобувних свердловинах.

Міцелярні розчини являють собою мілко дисперсну систему води в вуглеводній рідині, стабілізовану за допомогою ПАР. Заводнення з використанням міцелярних розчинів – більш складний і дорогий процес, чим просте заводнення.

При заводненні з використанням міцелярних розчинів слід вибирати об’єкти з високою початковою нафтонасиченістю. В’язкість пластової нафти повинна бути невисокою, так як при цьому забезпечується рівномірне переміщення розчину по пласту. При заводненні з використанням міцелярних розчинів утворюється оторочка з розчину, яка в подальшому протискується водою.

Як показують лабораторні досліди і промисловий дослід використання міцелярних розчинів в якості витісняючих рідин – це дозволило досягнути коефіцієнта витіснення на ділянках пласта, охвачених заводнення, 60-90%.

Заводнення лужними розчинами. Метод сформовано на зменшенні поверхні натягу на кордоні нафти з лужним розчином, а також на здібності лужних розчинів утворювати стійкі водонафтові емульсії, які володіючи більш високою в’язкістю сприяють вирівнюванню рухомостей витісняючого і витісняємого агента. З ростом в нафті вмісту органічних кислот ефективність метода збільшується, що зумовлено зменшенням поверхневого натягу на кордоні «нафта – лужний розчин». Рекомендується використання лужних розчинів для нафти високої в’язкості і неоднорідних пластів.

Витіснення нафти газом високого тиску. Метод полягає в створенні в пласті оторочки легких вуглеводнів на кордоні з нафтою. Це забезпечує процес змішуваного витіснення нафти. Технологія розробки нафтових покладів, полягає на витісненні нафти змішуючими з нею рідинами і газом, результат розвитку способів підтримки пластового тиску шляхом закачки газоподібних агентів. При витісненні нафти газом деяка його кількість утримується в порах колектора капілярними силами. Дослідження, направленні на збільшення ефективності технології закачки газу, призвели до думки змішуючого витіснення, коли між витісняючою і витісняємою рідиною не виникають капілярні ефекти. Відбувається екстракція нафти витісняючим агентом.