Дуже актуальним для розрахунку нафтових родовищ Передкарпаття являється використання методів підвищення нафтовилучення в умовах заводнення пласта. На практиці встановлено, що використання традиційного заводнення навіть при приміненні гідродинамічних методів (циклічне заводнення, переміщення направлень фільтраційних потоків, та ін.) досягнути великої зміни нафтовилучення не можливо. В зв’язку з цим в курсовому проекті ми проектуємо фізико-хімічний метод підвищення нафтовилучення – вистіснення нафти міцелярними розчинами (МР).

Так як колекторами нижньоменілітового покладу є пісковики, в’язкість пластової нафти є меншою 15 мПа•с (0,38 мПа•с), нафтонасиченість більша як 25%, пластова температура є більшою 70єС (89єС, однак підберемо такий вид ПАР, що зберігає свої властивості за даних умов), тоді даний метод згідно табл. 7.1 буде ефективним на цьому покладі.

Завдяки низькому міжфазному натягу між МР і пластовими рідинами усувається дія капілярних сил, і розчин витісняє нафту і воду. Для проштовхування об-лямівки МР по пласту в нього часто нагнітають полімерний розчин, а після цього – воду.

В практиці розробки нафтових родовищ одержали розповсюдження МР, при розділенні яких активні компоненти (ПАР), які утворюють високомолекулярні агрегати (міцели), зосереджуються в основному лише в одній фазі: водній, нафтовій або проміжній міцелярній, яка знаходиться в рівновазі з водою і нафтою. Відповідна фаза називається зовнішньою фазою МР, а самі розчини водними (прямими), вуглеводневими (оберненими) або проміжними (мікроемульсіями).

Механізм витіснення нафти міцелярними розчинами визначається їх фізи-ко-хімічними властивостями. В силу того, що міжфазний натяг між розчином і пластовими рідинами (нафтою і водою) дуже низький, розчин, усуваючи дію капілярних сил, витісняє нафту і воду. При розсіяній залишковій нафтонасиче-ності заводненого пористого середовища перед фронтом витіснення міцелярним розчином розсіяні глобули нафти зливаються в неперервну фазу, накопичується вал нафти – зона підвищеної водонасиченості. Для витіснення облямівки міце-лярного розчину в пласт вслід за розчином закачують полімерний розчин в’яз-кістю, близькою до в’язкості міцелярного розчину, а потім звичайну воду. У результаті в пласті утворюється шість зон, які відрізняються за характером і ступенем насиченості (в напрямку, протилежному витісненню):–

зона вихідної нафтоводонасиченості пласта;–

нафтовий вал;–

водяний вал;–

облямівка міцелярного розчину;–

буфер рухомості;–

зона звичайної води.

Рисунок – 7.1 Процес витіснення нафти міцелярним розчином

Якщо пористе середовище володіє гідрофобними властивостями і вода знаходиться в розсіяному стані, зміни в механізмі витіснення і в розподіленні цих зон незначні – відбувається заміна місцями валу нафти і валу води. Вал води становиться перед валом нафти. В кожній із зазначених зон відбуваються своєрідні процеси.

Нафтовий вал витісняє (збирає) тільки нафту, пропускаючи через себе воду. В зоні нафтового валу швидкість фільтрації нафти більше за швидкість фільтрації води. Між нафтовим і водяним валом утворюється зона суміші (перехідна зона), оскільки вода не може повністю витіснити нафту. Водяний вал як би пропускає через себе частину нафти. Швидкість фільтрації води у водя-ному валі більше швидкості фільтрації нафти.

Міцелярний розчин, що слідує за водяним валом, підхоплює нафту, зали-шену від нафтового валу, і витісняє воду з повнотою, що залежить від між-фазного натягу на контакті з водою. При міжфазному натягу більше 0,5 мН/м міцелярний розчин повністю витісняє воду, але не змішується з нафтою. При міжфазному натягу більше 0,01–0,1 мН/м пластова вода може рухатися разом з міцелярним розчином, не розчиняючись у ньому. Якщо ж поверхневий натяг менше 0,01 мН/м, можливе перемішування води і міцелярного розчину і, в залежності від ступеня водонасиченості, поглинання розчином цієї води.

Коли пластова вода рухається разом з міцелярним розчином (у ,01–0,1 мН/м), швидкість фільтрації її менше, ніж розчину, і вона, відстаючи від розчину, повністю змішується з буфером рухливості – водним розчином полімеру.

За рахунок малого поверхневого натягу між водним розчином полімеру і міцелярним розчином (менше 0,01 мН/м) в принципі можливе повне витіснення міцелярного розчину буфером рухливості. І нарешті, буфер рухливості (водний розчин полімеру), звісно, повинен повністю витіснятися звичайною водою.

Такий механізм процесів фільтрації рідини спостерігається під час витіс-нення залишкової (нерухомої) нафти із заводненого однорідного пористого середовища. При цьому динаміка видобутку наступна. Спочатку з пористого середовища видобувається одна вода (97-99%) до моменту підходу нафтового валу. Потім доля нафти в видобуває мій рідині різко зростає (до 25-60% і більше) і утримується стабільною, пропорційною до нафтонасиченості в нафтовому валі. Після нафтового валу обводненість продукції знову зростає, і потім видобуваєть-ся значна частина облямівки міцелярного розчину разом з розчиненою в ній залишковою нафтою і рухомою поглинутою водою.

Практично ж в умовах заводнених мікронеоднорідних колекторів з розсія-ною нафтою і макронеоднорідних пластів з неохопленими нафтовими шарами механізм витіснення залишкової нафти міцелярними розчинами буде значно складніше за описаний.

Я пропоную використати наступний склад міцелярного розчину, який використовувався для проведення дослідів ЦНДЛ ВАТ “Укрнафта” для нафтових родовищ: –

Мирол-1, з масовою концентрацією 5%;–

поверхнево-активна речовина РДА 1020 – 0,03%;–

солена вода (пластова) – 94,97%.

Даний склад міцелярного розчину забезпечував в лабораторних дослідах ЦНДЛ ВАТ “Укрнафта” підвищення коефіцієнт витіснення нафти на 14% і отримання кінцевого коефіцієнту вилучення до 0,67.

Міцелярний розчин готується безпосередньо на родовищі. Він добре пере-мішується при циркуляції його через насос, а перед закачуванням його пропуска-ють через фільтр. Оптимальна технологія має бути твердо витриманою, оскільки її порушення неминуче погіршує ефективність процесу. Для перевезення рідин використовують автоцистерни АЦН–7, а для закачування розчину в пласт – агрегати типу