ОБГРУНТУВАННЯ та Проектування раціонального методу діяння на продуктивний пласт з метою підвищення нафтовилучення та оцінки зміни показників розробки
У наш час, вивчаються і впроваджуються у промислову практику десятки різних методів впливу на нафтові поклади і підвищення нафтовидобутку, що тією чи іншою мірою базуються на заводненні. Тому вибір методу підвищення нафтовіддачі конкретного об’єкта розробки починається з вивчення його геоло-гічних умов. Особлива увага приділяється властивостям пластових нафт, які відіграють вирішальну роль в призначенні того чи іншого методу підвищення нафтовіддачі.
Важливими параметрами для вибору методу підвищення нафтовіддачі є глибина залягання об’єкта розробки і його товщина, пластовий і гідростатичний тиски, степінь його неоднорідності, хімічні і фізичні властивості насичених рідин, теплофізичні характеристики пласта.
На сучасному етапі розвитку нафтогазової галузі можна виділити чотири головні групи методів підвищення нафтовилучення, це:
1) гідродинамічні методи – циклічне заводнення, зміна напрямку фільтра-ційних потоків, створення високих тисків нагнітання, форсований відбір рідини, а також методи впливу на привибійну зону пласта;
2) фізико-хімічні методи – заводнення із застосуванням активних домішок (поверхнево-активних речовин, полімерів, лугів, сірчаної кислоти, діоксиду вуглецю, міцелярних розчинів);
3) газові методи – водогазова циклічна дія, витіснення нафти газом висо-кого тиску;
4) теплові методи – витіснення нафти теплоносіями (гарячою водою, па-рою), паро циклічна обробка, внутрішньо пластове горіння, використання води як терморозчинника нафти.
Застосовність методів підвищення нафтовилучення із пластів визначається геолого-фізичними умовами (табл. 7.1 та 7.2). Відомі методи характеризуються різною потенційною можливістю збільшення нафтовилучення із пластів (від 2 до 35% балансових запасів) і різними факторами їх застосування (табл. 7.3).
Таблиця 7.1 – Головні критерії для застосування фізико-хімічних і газових методів підвищення нафтовилучення
Параметр | Витіснення діоксидом вуглецю | Водогазове діяння | Нагнітання міцелярних розчинів | Полімерне заводнення | Нагнітання водних розчинів ПАР
Динамічний коефіцієнт в’язкості пластової нафти,
мПа. с | 15 | 25 | 15 | 5-100 | 25
Нафтонасиченість, % | 30 | 50 | 25 | 50
Пластовий тиск, МПа | 8 | Не обмежений
Пластова температура, 0С | Не обмежена | 70
Коефіцієнт проникності пласта, мкм2 | Не обмежений | 0,1 | 0,1 | Не обмеже-ний
Товщина пласта, м | 25 | 25 | Не обмежена
Тріщинуватість | Несприятливий параметр*
Літологія | Не обмежена | Пісковик | Пісковик і карбонати
Соленість пластової води, мг/л | Не обмежена | 5 | 20
Жорсткість води (наявність солей кальцію і магнію) | Не обмежена | Несприятлива | Не обмежена
Газова шапка | Несприят-лива | Не обмежена | Несприятлива
Густота сітки свердловин, Ч104 м2/свердл. | Не обмежена | < 16 | < 24 | Не обмежена
* Несприятливий, а в дуже вираженій формі – недопустимий параметр.
Таблиця 7.2 – Головні критерії для застосування теплових методів підвищення нафтовилучення
Параметр | Внутрішньо-пластове горіння | Витіснення парою | Пароциклічне оброблення | Витіснення гарячою водою
Динамічний коефіцієнт в’язкості пластової нафти, мПа•с | 10 | 50 | 100 | 5
Нафтонасиченість, % | 50
Коефіцієнт проникності пласта, мкм2 | 0,1 | 0,2 | Не обмежений
Товщина
пласта, м | 3 | 6 | > 3
Тріщинуватість | Несприятливий параметр*
Глибина залягання
пласта, м | 1500 | < 1200 | < 1500
Вміст глини
в пласті, % | Не обмежений | 5 – 10
Густота сітки свердловин,
Ч104 м2/свердл. | < 16 | < 6 | Не обмежена
* Несприятливий, а в дуже вираженій формі – недопустимий параметр.
Таблиця 7.3 – Потенційні можливості та критичні фактори методів підвищення нафтовилучення
Робочий агент | Збільшення нафтовилучення, % | Критичний фактор застосування робочого агента
Вода + газ | 5 - 10 | Гравітаційний розподіл. Зниження продуктивності
Полімери | 5 - 8 | Соленість води і пласта. Зниження продуктивності
Луги | 2 - 8 | Активність нафти
Міцелярні розчини | 8 - 20 | Складність технології. Соленість води і пласта. Зниження продуктивності
Діоксид вуглецю | 8 - 15 | Зниження охоплення діянням. Регенерація, корозія
Пара | 15 - 35 | Втрата теплоти. Мала глибина. Винесення піску. Технічні проблеми
Повітря + вода (горіння) | 15 - 30 | Ускладнення в ініціюванні горіння. Охоплення пласта горінням. Технічні проблеми. Охорона довкілля
Для родовищ з малов’язкими нафтами, які розробляються з використанням заводнення, до найперспективніших можна віднести такі методи: гідродинамічні, застосування діоксиду вуглецю, водогазових сумішей, міцелярних розчинів, а для родовищ з високов’язкими нафтами – використання водяної пари, внутрішньопластового горіння. Решта методів будуть використовуватися, головним чином, для інтенсифікації видобування нафти і регулювання процесу розробки родовищ.
Фізико-хімічні методи підвищення нафтовіддачі залежно від того, на нафту в якому стані вони діють, можуть бути поділені на дві групи:
1) методи підвищення ефективності (поліпшення) заводнення;
2) методи вилучення залишкової нафти із пластів, що промиті водою, або методи збільшення нафтовіддачі.
Після заводнення нафтових родовищ за звичайною технологією або з її поліпшенням в надрах залишаються невилученими 30-70% початкових запасів нафти. Залишкову нафту здатні витіснити лише ті робочі агенти, що змішуються з нафтою та водою або мають надто низький міжфазний натяг на контакті. Такі умови вини-кають у разі витіснення нафти міцелярними розчинами та двоокисом вуглецю. Ці методи відносяться до найбільш високопотенційних і перспективних, здатних значно знижувати залишкову нафтонасиченість. Станом на 01.01.2006 р. на середньоменілітовому покладі Південно-Пнівського нафтового родовища досягнуто коефіцієнта нафтовилучення 11,4%, тобто 88% запасів нафти залишається в пласті. Залишкова нафта в заводне-них пластах утримується в нерухомому стані поверхнево-молекулярними, капілярними си-лами в масштабі окремих пор і малопроникних включень, а також силами в'язкості в масш-табі слабопроникних різновидів і шарів пласта. Змусити рухатись залишкову
