ОБГРУНТУВАННЯ ТА ПРОЕКТУВАННЯ РАЦІОНАЛЬНОГО МЕТОДУ ДІЯННЯ НА ПРОДУКТИВНИЙ ПЛАСТ З МЕТОЮ ПІДВИЩЕННЯ НАФТО-ВИЛУЧЕННЯ ТА ОЦІНКА ЗМІНИ ПОКАЗНИКІВ РОЗРОБКИ РОДОВИЩА

У наш час відомі, вивчаються і впроваджуються у промислову практику десятки різних методів впливу на нафтові поклади і підвищення нафтовидобутку /первинні, вторинні, третинні/, що тією чи іншою і мірою базуються на заводненні. Серед них можна виділити чотири головні групи:

1. Гідродинамічні методи - циклічне заводнення, зміна напрямку фільтраційних потоків, створення високих тисків нагнітання, форсовний 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 вуглеводню, міцелярних розчинів/.

3. Газові методи - водогазова циклічна дія, витіснення нафти газом високого тиску.

4. Теплові методи - витіснення нафти теплоносіями /гарячою водою, парою/, пароциклічна обробка, внутрішньопластове горіння, викорис-тання води як терморозчинника нафти.

Застосовність методів підвищення нафтовилучення із пластів визначається геолого-фізичними умовами /табл. 7.1/. Відомі методи характеризуються різною, потенціальною можливістю збільшення нафтовилучення із пластів /від 2 до 35 % балансових запасів/ і різни-ми факторами їх застосування /табл. 7.2/.

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.

Таблиця 7.1 – Головні критерій для застосування фізико-хімічних і газових методів підвищення нафтовилучення

Параметр | Витіснення

діоксидом

вуглеводню | Водогазова дія | Закачування

міцелярних розчинів | Полімерне заводнення | Закачування

водних розчинів ПАР

В’язкість пластової нафти, Па•с | <15 | <25 | <15 | 5-100 | 25

Нафтонасиченість, % |

>30 |

>50 |

>25 |

>50 |

>50

Пластовий тиск, МПа | >8 | Не обмежений

Пластова температура , оС | Не обмежена | <70

Проникність пласта, мкм2 | Не обмежений | >0.1 | 0.1 |

Не обм.

Товщина пласта , м | 25 | <25 | Не обмежений

Тріщинуватісь | Несриятливий параметр

Літологія | Не обмежена | Пісковик | Пісковик, карбонати

Солоність пласто-вої води, мг/л | Не обмежена | 5 | 20

Жорсткість води /наявність солей калцію і магнію / | Не обмежена | несриятлива | Не обмежена

Газова шапка | Несриятлива | Не обмежена | Несриятлива

Густота сітки свердловини, 104 м2/сверд. | Не обмежена |

<16 |

<24 |

Не обмежена

Таблиця 7.2 – Потенціальні 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 | солоність води і пласта, зниження продуктивності

Міцелярні розчини | 8-20 | складність технології, солоність води і пласта, зниження продуктивності

Діоксид вуглецю | 8-15 | зниження охоплення дією, регенерація, корозія

Пара | 15-35 | втрата теплоти, мала глибина, винос піску, технічні проблеми

Повітря+вода | 15-30 | ускладненння при ініціюванні горіння, охоплення пласта горінням, технічні проблеми, охорона навколишнього серодовища

Після заводнення нафтових родовищ за звичайною тех-нологією або з ії 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 01.01.06 р. на Вигода-Витвицькому родовищі досягнуто коефіцієнта нафтовилучення 28%, тобто 70% запасів нафти залишається в пласті під час використання звичайного заводнення.

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 нафту в завод-нених пластах можна тільки тоді, коли повністю позбутися дії капілярних сил або якщо знизити їх (настільки, щоб вони стали меншими від гідродинамічних сил, що створюються перепадом тиску) і вирівняти рухливість в різних шарах (пластах).

Дуже актуальним для розрахунку нафтових родовищ Передкарпаття являється використання методів підвищення нафтовилучення в умовах заводнення пласта. Нафтопродуктивні пласти Вигода-Витвицького родовища характеризуються великою неоднорідністю будови. Характеризуються великою зміною проникності по прошаркам, так і по довжині прошарків. Все це і спричиняє отримання низького значення нафтовіддачі пластів. Дослідами ЦНДЛ показано, що використання традиційного заводнення навіть при приміненні гідродинамічних методів (циклічне заводнення, переміщення направлень фільтраційних потоків, та ін.) досягнути великої зміни нафтовилучення не можливе. В зв’язку з цим в курсовому проекті ми проектуємо фізико-хімічний метод підвищення нафтовилучення – вистіснення нафти міцелярними розчинами (МР).

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).

Процеси витіснення нафти цими розчинами мають особливості, які зумовлені тим, що МР включають переваги розчинників і розчинів високомолекулярних ПАР і володіють властивістю вбирати в себе воду або нафту, знижуючи поверхневий натяг на границі контакту фаз до наднизьких значень і створюють тим самим умови їх часткового або повного змішування.