Технологии повышения нефтеотдачи пласта и интенсификации добычи нефти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Технологии повышения нефтеотдачи пласта и интенсификации добычи нефти.

 

2.1 Технология повышения нефтеотдачи  обводненных пластов с использованием  полимердисперсных систем (ПДС).

         2.1.1.Физико-химические основы применения ПДС.

     В результате неравномерного продвижения фронта вытеснения и прорыва

закачиваемой воды в добывающие скважины по отдельным высокопронипаемым интервалам пласта образуются промытые зоны с низким фильтрационным сопротивлением. Основная масса вытесняющего агента фильтруется по отдельным промытым зонам, не обеспечивая потенциальной эффективности нефтевытесняющего агента. Ускоренная выработка высо копроницаемых пропластков приводит к преждевременному обводнению добывающих скважин при невыработанных запасах нефти в низкопронипаемых пропластках (алевролитах).

    Одним из путей повышения охвата нефтенасыщенных пластов заводнением

является увеличение фильтрационного сопротивления промьпых водой высокопроницаемых зон коллектора и снижение гидропроводности полимерднсперсными системами (ПДС), состоящиьщ из полимеров и дисперсных частиц горных пород (глины).

    Применением ПДС основано на использовании водного раствора частично

гидролизованного полиакриламида с молекулярной массой (0,9-14) 106 и степенью гидролиза 5-30%-моль и глинистой суспензии.

    Сущность применяемой технологии сводится к следующему. При взаимодействии полимеров и дисперсных частиц горных пород в пористой среде в трещинах с водой  образуется полимерминеральные комплексы  по размерам превосходящие размеры  частиц глины в 10 раз и более.

    Воздействие на пласты  ПДС приводит к селективному повышению фильтрационного сопротивления заводненных участков продуктивного пласта, за счет чего  снижается расход воды по этим высопроницаемым слоям.

    Перераспределение фильтрационных  потоков и увеличение охвата  заводнением путем воздействия  ПДС доказано лабораторными  исследованиями на моделях неоднородного пласта.Закачивание раствора полимера ,глинистой суспензии при достижении обводненности продукции до 95-99% приводит к увеличению фильтрацинного сопротивления высокопроницаемой части пласта в 1,54-4,8 раза, одновременному увеличению

скорости фильтрации (темпа вырыботки) в низкопроницаемой части и извлечению дополнительного количества нефти.

2.1.2.Характеристика материалов , используемых  в технологии.

    В технологии используют водорастворимые полимеры (частично гидролизованные полиакриламиды и др.), и воду сточную из системы ППД или техническую.

    Характеристика полиакриламидов.

    Полиакриламид (ПАА) - синтетический высокомолекулярный полимер.Полиакриламиды, в зависимости от технологии их получения, различаются по своим физико-химическим и эксплуатационным свойствам: молекулярной массе, степени гидролиза, растворимости в воде, вязкости растворов, стойкости к различным видам деструкции, фильтрационным характеристикам растворов в пористой среде и др..

    В технологии могут использоваться полиакриламиды, разрешенные к

применению в технологически процессах добычи нефти и удовлетворяюшие

следующим основным техническим требованиям:

- товарная форма - порошок;

- дисперсность - суммарное количество частиц размером менее 0,25 и более 1,0 мм не больше 20 % массы;

- характеристическая вязкость (в  растворе хлористого натрия концентрацией 10 г/дл при 25~С ) - 8-20 дл/г;

- содержание карбоксильных групп ( степень гидролиза ) — 5-30 % моль.

- время растворения в пресной воде не более б0 мин., в минерализованной воде- не более 240 мин.

   

    Характеристика глин.

    Глина является материалом дия получения глинистой суспензии. В

технологии используется глинопорошок, применяемый при приготовлении буровых растворов и удовлетворяющей требованиям 0CT-39-202-80 марок КЕ и КЕМ.

    2.1.3.Технология закачивания  полимердисперсных систем

    Технология воздействия ПДС на обводненные нефтяные пласты заключается в циклическом закачивании компонентов ПДС - водного раствора полиакриламида и глинистой суспензии.

    Перед закачиванием реагентов собирают и опрессовывают технологическую

линию при давлении, в 1,5 раза превышающим рабочее давление, возникающее в процессе проведения технологии.

    Технология закачнвания ПДС в пласт через нагнетательные скважины.

Подготовка нагнетательных скважин:

а) промывают скважины технической водой;

б) проводят комплекс геофизических исследований, в том числе определяется приемистость скважины;

г) при выявлении по результатам исследований неисправностей в техническом состоянии (негерметичность колонны, наличие заколонных перетоков, отсутствие зумпфа и др.) их необходимо устранить.

    Закачивание компонентов ПДС в пласт осуществляется циклами в следующей последовательности:

раствор ПАА 50-350 м~;

буферный объем воды 5-10 м~;.

глинистая суспензия 50-350 м~;

буферный объем воды 5-10 м';.

Указанный цикл повторяется несколько раз, пока не будут закачаны рабочие растворы в объеме, предусмотренном планом работ.

 

    Объем ПДС VПДС, закачиваемый в пласт, рассчитывается по приемнстости скважины Q и толщине пласта (таблица 1).

                                                                                                Таблица 1.

Приёмистость, м3/сут	300-500	500-800	800-1000	1000-1200	Более        1200
Удельный расход ПДС на 1м толщины пласта,м3/сут	300-370	370-480	480-600	600-670	670
Содержание глины в 1м3суспензии,кг	20-60	60-80	80-90	90	90

 

    Концентрация раствора ПАА определяется по плотности закачиваемой в

пласт воды (таблица 2).

                                                                                                              Таблица2.

Плотность                закачиваемой  воды,кг/м3	1000-1050	1050-1100	более 1100
Содержание ПАА в растворе, % масс.	0,05	0,07	0,08

 

     Если после закачки данного обьема не происходит повышения давления нагнетания или снижения приемистости более, чем на 10%, то рекомендуется увеличить объем закачки ПДС до 1,5 раз.

    После закачки всего объема ПДС производят нагнетание воды объемом не

менее 30 м'.

    После окончания вышеуказанных работ скважина тщательно промывается до забоя водой, колонна исследуется на герметичность термометрией, РГД и т.д.

согласно действующей НТД; скважина оставляется в покое под давлением на

48 час., затем включается в работу.

    После вывода скважины  на режим определяется профиль приемистости расходомером и снимается кривая восстановления давления (КВД).

    Технология закачивания ПДС в пласт через добывающие скважины.

 Подготовительные работы в  добывающих скважинах:

а) останавливают нагнетательные скважины, влияющие на приток жидкости в добывающие скважины;

б)   извлекают подземное эксплуатационное оборудование;

Закачивание компонентов ПДС в пласт производится циклично:

растворр ПАА 50 м3,

буферный обьем воды 5-10 м3,.

глинистая суспензия 50 м3;

буферный объем воды 5-10 м3.

Общий объем ПДС определяется из расчета 100 м3 жидкости на 1 м толщины обрабатываемого пласта.

Концентрация ПАА определяется по данным из таблицы 2, т.е. по мере

роста минерализации воды содержание ПАА в распюре увеличивается.

Содержание глины в суспензии составляет 2-6%.

Последней порцией закачивается раствор ПАА, который затем

продавливается в пласт водой в количестве, определяемом формулой:

Vпp = Vт+ 10,

где Vпр и Vт - объем соответственно продавочной жидкости и жидкости в трубах, м3.

После продавливания ПДС в пласт скважина исследуется на отсутствие

обратного излива воды. При отсутствии излива скважина промывается и оставляется под давлением на 36 час, а в случае изливания скважина без промывки оставляется в покое на указанное время.

     Потребность ПАА Рпаа и глинопорошка Ргл для приготовления растворов

на одну скважину определяется по формулам:

Рпаа = Спаа* Vпдс /2     Ргл= Cгл *Vпдс /2,

где Спаа и Сгл - содержание соответственно ПАА и глины в растворе, кг/мЗ

Vпдс – объём ПДС, м3

 

    2.1.4. Технические средства, схемы их обвязки при осуществлении технологического процесса и подготовка необходимых материалов к работе.

    Схема обвязки оборудования для закачивания ПДС в нагнетательную и

добывающую скважины показаны на рис.1 и 2.

Компоненты ПДС предварительно готовятся в виде концентрированньх

растворов с дальнейшим их дозированием в скважину.

Концентрированная глинистая суспензия готовится из глинопорошка с

содержанием глины от 100 до 200 кг/м' и приготавливается на растворных узлах и перевозится на скважину или готовится из глинопорошка непосредственно на устье скважины с помощью цеменгосмесителя СМН-20 по действующей НТД и цементировочного агрегата типа ЦА-320М или др, по общепринятой технологии.

    При приготовлении глинистой суспензии в растворных узлах она завозится на скважину в виде высококонцентрированной суспензии с плотностью 1180-1200 кг/м3 и разбавляется до намеченной в плане работ концентрации согласно графикам на рис.3.

    Для приготовления глинистой суспензии на устье скважины в смесительное

устройство установки вода подается из нагнетательной линии или из другого

безнапорного источника с помощью центробежного насоса установки ЦА-320. Из бункера смесительной установки 2CMM-20 винтовым конвейером дозируется глинопорошок. Готовая глинистая суспензия подается в растворный бак установки ЦА-320 или в емкость насосной установки или в накопительную емкость.

    Глинистая суспензия может быть приготовлена с применением эжекторного

смесителя (рис. 4).

    Водные растворы ПАА приготавливаются из порошкообразного ПАА по следующим схемам:

1) При помощи цементировочного агрегата типа ЦА-320 с использованием емкости на 20 м3 (например, желобной системы).

Из линии водовода или с помощью насосного агрегата подается сильная струя воды по шлангу, закрепленному на верхнем краю емкости. В ток воды у конца шланга тонкой струей дозируется порошкоообразный ПАА, что приводит к интенсивному перемешиванию и предотвращению слипания крупинок ПАА. Дорастворение ПАА производится циркуляцией раствора через насосы агрегата.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          2) В специальных растворных узлах с последующей перевозкой раствора на скважину.

3) В промысловых условиях можно  применять эжекторное устройство (рис.4).

Эжекторное устройство состоит из трубы (3) с отверстием (7), на которой

крепится бункер (6). В трубу (3) заваривается 2 патрубок (2), снабженный штуцером (5) и быстроразъемным соединением (1). Для придания устойчивости привариваются два патрубка (4). При нагнетании воды через патрубок (2) в трубе (3) создается разрежение, что приводит к распылению порошкообразного ПАА, поступающего из бункера (6) в потоке воды и дополнительному перемешиванию раствора во время движения по шлангу в емкость.