- по разности фактической и базовой добычи определяется дополнительная добыча нефти.
13.11. Гидродинамические методы
Основная цель гидродинамических методов – увеличение охвата залежи заводнением за счёт вовлечения в процесс заводнения отдельных линз, тупиковых зон, малопроницаемых нефтенасыщенных объёмов пласта путём оптимизации режимов нагнетания воды и отбора нефти по площади и разрезу залежи. По существу, это методы регулирования процесса разработки нефтяных месторождений путём заводнения.
Реализация этих методов, как правило, не требует существенных изменений сложившейся системы ППД на залежи:
-создание высоких давлений нагнетания;
-форсированный отбор жидкости;
-изменение направлений фильтрационных потоков;
-циклическое заводнение.
Создание высоких давлений нагнетания. В практике заводнения применяют высокие давления нагнетания, достигающие на устьях скважин 15-20 МПа, а в отдельных случаях 30-40 МПа. С увеличением давления нагнетания увеличивается репрессия на пласт, что позволяет вовлекать в процесс фильтрации всё менее проницаемые интервалы пласта.
Надо также иметь в виду, что переход на высокие давления нагнетания может быть связан с решением ряда технических проблем (установка дополнительных насосных мощностей, прокладка водоводов, рассчитанных на высокие давления, необходимость ремонта нагнетательных скважин и т.
д.).
135
Переход на высокие давления нагнетания, особенно в условиях карбонатных трещиноватых коллекторов, может привести к преждевременным прорывам воды по высокопроницаемым зонам, что приведёт к снижению охвата и нефтеотдачи пласта.
Обязательным условием, которое должно соблюдаться при увеличении темпов закачки воды в пласт, является соблюдение баланса закачки и отбора. Это необходимо, чтобы не допустить увеличение в залежи давления выше гидростатического, так как образование трещин приведёт к снижению охвата и нефтеотдачи пласта.
Форсированный отбор жидкости. Сущность технологии заключается в поэтапном увеличении дебитов добывающих скважин. В результате создания более высоких депрессий на пласт в процесс фильтрации должны вовлекаться менее проницаемые интервалы продуктивного разреза.
Одним из условий применения метода должны быть достаточный запас пластового давления и высокая продуктивность скважин, позволяющие при увеличении дебита скважин не допускать снижения забойного давления ниже давления насыщения, прорыва воды или газа в скважину, разрушения призабойной зоны скважин, выноса песка в скважину. Кроме того, резкое снижение забойного давления и увеличение депрессий может привести к нарушению эксплуатационной колонны.
Так же, как при увеличении давлений нагнетания, форсирование отборов жидкости, особенно в условиях трещиноватого коллектора, может привести к росту обводнённости и снижению нефтеотдачи.
Поэтому до форсирования отборов необходимо проводить дополнительное исследование зависимости дебита скважины по нефти от дебита скважины по жидкости, а также
136
анализ характеристик вытеснения нефти по отдельным скважинам, где увеличены отборы. Это позволит оценить изменение запасов, вовлечённых в разработку, в результате увеличения дебита скважин.
Изменение направлений фильтрационных потоков. Это самый простой в технологическом отношении метод. Суть метода заключается в прекращении закачки воды в одни скважины и перенос нагнетания в другие. Перенос нагнетания может осуществляться как в нагнетательные, так и в добывающие скважины, которые полностью обводнились или те, которые не реагируют на закачку воды.
В результате переноса нагнетания происходит изменение направлений фильтрационных потоков, и нагнетаемая вода внедряется в застойные малопроницаемые зоны пласта, не охваченные разработкой.
Изменение направлений фильтрационных потоков и вовлечение в разработку неохваченных процессом зон пласта может достигаться также за счёт дополнительного разрезания залежи нагнетательными скважинами на блоки очагового заводнения, организации элементов площадного воздействия и т. д.
Циклическое заводнение. Это один из самых эффективных методов регулирования заводнения в условиях неоднородных, слоистых и трещиноватых коллекторов. Суть метода состоит в периодическом изменении расходов (давлений) закачки воды при одновременном изменении режимов отбора жидкости.
Изменение режимов нагнетания и отборов производится по определённому графику цикличности. Благоприятными факторами для реализации метода являются:
-гидрофильность коллектора;
-невысокая вязкость нефти;
137
- большое газосодержание нефти.
Физическая сущность циклического заводнения заключается в следующем. Если в первой половине цикла между заводнённой высокопроницаемой зоной (пропластком, трещиной) и нефтенасыщенной менее проницаемой зоной создать значительный перепад давления, то вода за счёт упругого сжатия нефти внедряется в нефтенасыщенную малопроницаемую зону.
Следует отметить, что гидродинамические методы не относятся к современным методам повышения нефтеотдачи, так как при их реализации не меняется механизм вытеснения нефти. Поэтому за счёт применения этих методов не удаётся повысить нефтеотдачу более чем на 3-5 %.
13.12. Закачка поверхностно-активных веществ (ПАВ)
Давно замечено, что нефтевытесняющая способность собственных пластовых вод (по сравнению с поверхностными) повышенная. Низкая нефтеотдача естественных коллекторов объясняется не плохими качествами вод, а неоднородностью строения пластов, наличием многочисленных зон, не промываемых водой. Поверхностные воды (речные, озёрные, подрусловые) в пластовых условиях при нагнетании их в залежи с малополярными нефтями (типа татарских и башкирских нефтей) могут развивать высокое капиллярное давление в пористой среде пласта вследствие повышения их температуры и улучшения смачивающих свойств. В этом случае вытесняющие свойства их будут более низкие, чем для
собственных пластовых вод. |
|
|
|
Необходимых |
изменений |
поверхностных |
и |
смачивающих свойств |
жидкостей |
и характеристик |
|
|
138 |
|
|
поверхностей раздела пластовой системы в зоне их контакта в пористой среде можно добиться с помощью добавок поверхностно-активных веществ (ПАВ). Добавка ПАВ в воду улучшает смачивающие свойства воды, снижает поверхностное натяжение воды на границе с нефтью, в результате чего повышается коэффициент вытеснения нефти.
Качество ПАВ характеризуется следующими показателями: поверхностной активностью на границе нефть – вода, степенью предельной адсорбции на поверхности породы, скоростью диффузии, эмульгирующими свойствами и др.
Молекулы большинства ПАВ состоят из длинных гидрофобных углеводородных цепей с низким остаточным сродством на одном конце молекул и гидрофильных полярных групп с высоким сродством на другом. По химическому признаку все ПАВ классифицируются на анионоактивные, катионоактивные и неионогенные вещества.
Если углеводородная часть молекулы ионогенного ПАВ входит в состав аниона, образующегося в водном растворе, соединение относят к анионоактивным веществам. Типичным анионным ПАВ является стеаратнатрия, в водном растворе которого образуются ионы N+ и стеаратанионы С17Н36СОО с длинными цепями. По ним определяется вся поверхностная активность. Соответственно катионообменные вещества образуют в водных растворах катионы, содержащие длинные цепи углеводородных радикалов. В неионогенных веществах не содержатся неионизирующиеся гидрофильные конечные группы. Поверхностная активность этих веществ обусловлена своеобразным строением их молекул, которые имеют асимметричную (дифильную) структуру, состоящую из полярных и неполярных групп. Неполярной и нерастворимой в воде частью молекулы являются гидрофобный алкильный, арильный или алкиларильный радикалы, а полярную
139