нефтевытесняющего действия щелочи

СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

валентной формы хрома в шестивалентную, а также возможное присутствие Cr+6 в товарном продукте, содержащем соли хрома в трехвалентной форме, привели к определенным ограничениям в использовании технологий на базе соединений хрома в ряде западных стран.

Впоследнее время большие усилия прилагаются к поиску альтернативного хрому сшивающего агента. Среди предложенных реагентов перспективными считаются соли алюминия, в том числе и цитрат алюминия. В ТатНИПИнефть разработаны капсулированные полимерные системы (КПС), в качестве сшивателя в них используются сульфаты алюминия.

Отбираемые для промысловых испытаний СПС должны отвечать различным технологическим требованиям (воздействие на призабойную зону или глубокая обработка пласта) в зависимости от решаемой задачи.

Вслучае, когда воздействие осуществляется на призабойную зону и ограничивается радиусом обработки, равным 0,5-2 м, СПС, называемая в этом случае вязкоупругим составом (ВУС), характеризуется малым временем гелеобразования до 24 час, обеспечивает высокие фильтрационные характеристики и обладает начальным градиентом сдвига. Технологические требования к ВУС даны в табл. 17.4.

Таблица 17.4 Технологические требования к ВУС для воздействия на

призабойную зону пласта

195

СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

Основным отличием СПС, используемых для глубокой обработки пла-

ста с радиусом обработки больше 2 м, являются следующие технологические

характеристики (табл. 17.5).

Таблица 17.5 Технологические требования к СПС, используемым

для глубокой обработки пласта

Таким образом, в зависимости от геолого-физических параметров пластов, состояния разработки месторождения и экономических ограничений могут быть реализованы различные технологии применения сшитых полимерных систем для увеличения нефтеотдачи.

Важным параметром композиции для получения ВУС является время гелеобразования (τг) – время, за которое композиция превращается в гель. Время гелеобразования должно быть больше времени от момента получения композиции до окончания закачки ее в пласт. При течении композиции в трубопроводах и в пористой среде она подвергается так называемому сдвиговому воздействию, характеризуемому скоростью сдвига (γ, сек-1). При очень больших скоростях сдвига, например, в ЭЦН, эжекторах, может происходить механический разрыв молекул полимера.

196

СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

Для оценки влияния скорости сдвига на вязкость полимерных систем используют модель Карре (рис. 17.3), позволяющую оценивать неньютоновские свойства системы:

где µ – вязкость системы;

µ0 – вязкость системы при нулевой скорости сдвига;

µ∞– вязкость системы при бесконечно высокой скорости сдвига;

τ – константа релаксации;

n – показатель экспоненциального закона (n < 1).

Исследования влияния этого фактора на время гелеобразования показали, что время гелеобразования увеличивается с увеличением времени воздействия (τв) и скорости сдвига. При больших величинах τв и τг или при условии

τв > τг (время гелеобразования меньше времени закачки композиции) гелеоб-

197

СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

разование может не происходить после прекращения течения (τг → ∞), и технологический эффект не будет достигаться.

Для предотвращения этой ситуации необходимо наличие возможности регулировать время гелеобразования. Простейшим способом регулирования

τг является подбор типа (марки) полимера и сшивателя, варьирование их концентраций, кроме того, возможно регулирование времени гелеобразования путем изменения величины рН раствора. Установлено, что СПС, полученные на основе цитрата алюминия, чувствительны к типу цитрата алюминия и полимера, на их прочность влияет окружающая среда (в частности, величина рН). Эти системы не такие прочные, как полученные с использованием солей хрома.

Кроме того, для образования СПС расход цитрата алюминия на порядок выше по сравнению с ацетатом хрома (20 ммоль в пересчете на алюминий по сравнению с 1 ммоль для хрома). Однако, согласно экологической точке зрения, гели, полученные на основе цитрата алюминия и частично гидролизованного полиакриламида, могут быть перспективными системами.

Модифицированные полимерные технологии

1.Среди модифицированных технологий полимерного воздействия следует отметить технологию на основе полимердисперсных систем (глинистый раствор и полиакриламид в качестве флокулянта), а также модификаций на ее основе. При реализации этой технологии полимерно-дисперсная система приобретает вязкоупругие свойства в процессе продвижения по пласту за счет образования полимерно-минеральных комплексов из дисперсных частиц глинистой суспензии и дисперсных частиц пласта. Существует множество модификаций этой технологии, включающих использование других реагентов (ПАВ, растворителей, щелочных составов), а также сшивателей (солей алюминия).

2.Разработанная в ТатНИПИнефть технология капсулированных полимерных систем (КПС) позволяет за счет образования микрогелевых частиц

198

СПБГУАП группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

воды, стабилизированных сшитыми полимерными молекулами, резко снизить затраты на полимер, так как концентрация его в этом случае в 10 и более раз ниже, чем при СПС. Величины образующихся микрогелевых частиц могут быть с помощью подбора концентраций полимера и сшивателей адаптированы таким образом, чтобы превышать средние размеры поровых каналов и эффективно создавать фильтрационные сопротивления в необходимых зонах пласта.

3.Использование эфиров целлюлозы широко практиковалось в промывочных жидкостях в бурении – это карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ). Для целей увеличения нефтеотдачи были опробованы и применяются также и другие эфиры целлюлозы – метилметилцеллюлоза, оксиэтил- и гидроксиэтилцеллюлоза. Для поздней стадии в качестве аналогов СПС и ВУС могут использоваться эфиры целлюлозы со сшивателями, такими же, что применяются с полиакриламидами – соли поливалентных металлов: алюминия, хрома, железа.

4.Компанией «Бритиш Петролеум» разработана полимерная технология под маркой “bright water” («сияющая» вода). Эта технология основана на применении терморегулируемого по вязкости полимера. Низкая вязкость раствора такого полимера при поверхностных условиях позволяет его эффективно ввести в пласт, где с ростом температуры растет и его вязкость. Таким образом удается снизить:

- потери на деструкцию полимера в ходе нагнетания в насосе, - гидравлические потери в коммуникациях и НКТ.

199