Эффективность заводнения во многом зависит от геологического строения нефтяного пласта, физико-химических свойств нефти и закачиваемой воды. Если нефтяные пласты представляют собой чередование проницаемых и непроницаемых прослоев, и проницаемые прослои сильно отличаются друг от друга по своим физическим свойствам, то в этих условиях закачиваемая вода быстрее продвигается по более проницаемым участкам к забоям скважин, оставляя за фронтом вытеснения значительные запасы нефти [1] .
Нефтеотдача продуктивных пластов определяется совокупностью целого ряда факторов, из которых отношение подвижностей воды и нефти является одним из наиболее важных.
В макрооднородном пласте неблагоприятное отношение подвижностей приводит к «вязкостной неустойчивости» фронта вытеснения, что вызывает уменьшение коэффициента вытеснения. В макронеоднородных пластах но мере внедрения воды в тот или иной пропласток скорость ее продвижения при неблагоприятном отношении подвижностей возрастает с увеличением расстояния, на которое вода вторглась в данный пропласток. Это приводит к резко неоднородному профилю вытеснения.
Теоретический анализ процессов нефтеотдачи, анализ лабораторных и промысловых данных однозначно убеждают в целесообразности изменения отношений подвижностей. Оригинальной особенностью гидролизованного полиакриламида (ПАА). является его способность снижать подвижность воды в пористой среде в большей степени, чем следовало бы ожидать при вязкости раствора, замеренной стандартным мегодом. Это означает, что для существенного снижения подвижности закачиваемой воды требуется лишь небольшая добавка полимера. Именно это свойство полиакриламидных соединений оказалось решающим при выборе загустителей для увеличения нефтеотдачи. [2]
В первых теоретических и экспериментальных работах на метод полимерного заводнения возлагали большие надежды и его возможности оценивали весьма оптимистично. Под полимерным заводнением в данном случае понимается закачка в пласт оторочки раствора полимера. Объем оторочки менялся от 5% до 30% в зависимости от геологического строения пласта и вязкости нефти. Концентрация полимера в растворе варьировалась от 0,03% до 0,15% [3].
Промышленный продукт ПАА, выпускаемый отечественными заводами в виде 7-8% геля, представляет собой полимер акриламида с акриловой кислотой и ее солями. Для получения сшитых полимеров с требуемыми свойствами необходим выбор самого полимера, сшивателя, подбор их композиций с учетом состава растворителя.
Выбор полиакриламида из всего многообразия промышленных образцов, производимых различными фирмами для нефтеотдачи, осуществляется на основе комплексного исследования свойств полимеров и их растворов. При выборе реагентов необходимо установить соответствие этих свойств технологическим требованиям, предъявляемым к полимерам.
Выбор конкретных марок полимеров предопределяется технологиями их применения, свойствами растворителя, стоимостью полимера и уточняется при подготовке технологических схем или регламентов, составляемых по каждому объекту перед началом работ по реализации рекомендуемых технологий (таблица 1).
Таблица 1.
Фирмы производители и марки эффективных полиакриламидов для композиций СПС
| N п/п | Фирма | Страна | Марка полимера для СПС |
| 1 | Мицуи Цианамид | Япония | Accotrol-8622 My lock-310 |
| 2 | Нитто Кемикал | Япония | PDA-1041 PDA-1004 PDA-4000 |
| 3 | Санье Кемикал | Япония | CS-131
CS-141 GS-1 |
Дальнейшее уточнение марок полимеров осуществляется путем исследования и анализа данных по характеристикам процесса гелеобразования в растворах полимеров в присутствии различных реагентов – сшивателей .
В таблице 2 представлены основные параметры рекомендуемых реагентов для получения наиболее эффективных СПС. В этой же таблице представлены основные данные времени гелеобразования и оптимальный диапазон концентраций реагентов [3].
Время гелеобразования — технологический параметр, который тесно связан с временем закачки композиции в пласт. При концентрации полимера ниже минимально допустимой нормы образования геля с требуемыми технологическими свойствами не происходит.
Таблица 2.
Технологические требования к сшитым полимерным системам для воздействия на пласт и призабойную зону скважин
| Показатели | Размерность | Уровень |
| Фильтруемость композиции СПС до начала сшивки’ | Безразмерная величина | более 5 |
| Фактор сопротивления при закачке исходной композиции СПС** | Безразмерная величина | не более 50 |
| Остаточный фактор сопротивления | Безразмерная величина | 10- 1000 |
| Период сохранения технологических свойств в пластовых условиях | Сут | 250 |
| Начальный градиент давления сдвига | МПа/м | 1 -50 |
Рекомендуемые композиции СПС позволяют регулировать время гелеобразования в пределах от 0,1 часа до 1500 часа, а минимальная концентрация полимера (критическая концентрация гелеобразования) лежит в диапазоне 0,1-0,4 г/дл. Регулирование указанных свойств СПС обеспечивается выбором типа полимера, сшивателя и диапазона их концентраций.
Из всего перечня сшивателей наиболее широко испытаны в промышленных масштабах ацетат хрома (АХ) и хромокалиевые квасцы (ХКК). Нитрат хрома является аналогом ХКК. Система на основе бихромата натрия и тиомочевины более сложна в использовании, так как содержит два компонента. Уротропин (гексаметилентетрамин) — органическое соединение — требует тонкого регулирования pH раствора путем добавления кислот; этот сшиватель является перспективным реагентом для обработки высокотемпературных пластов композициями СПС.
Анализ лабораторных исследований и данных промышленного применения СПС показывает, что системы на основе ацетата хрома могут быть использованы, как для обработки глубинных областей пласта, так для воздействия на призабойную зону.
Таким образом, достоинством гелей на основе СПС при правильном подборе состава композиции является низкая подвижность, высокий начальный градиент давления, вязкоупругие свойства геля, определяющие уровни фильтрационных сопротивлений в зоне фиксации геля.
Список литературы:
- Дейк ,Л.П. , Основы разработки нефтяных и газовых месторождений / Дейк Л.П. ,М.: Премиум Инжиниринг. -2009. 570 с. ISBN: 978-5-903363-10-0,
- Куштанова Г.Г. Подземная гидромеханика. Учебно-методическое пособие для магистрантов физического факультета по направлению «Радиофизические методы по областям применения»/ Г.Г. Куштанова, М.Н. Овчинников. − Казань: Изд-во Казан.(Приволж.) федер. ун-та, 2010. — 67 с.
- Назарова Л.Н., Разработка нефтегазовых месторождений с трудноизвлекаемыми запасами.: М.: Изд-во РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина.- 2011. 444 с.[schema type=»book» name=»РЕЗУЛЬТАТЫ ЗАВОДНЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КЕНБАЙ» description=»Проблема заводнения связана с принципиальной невозможностью достижения полного вытеснения нефти водой даже при наиболее благоприятных условиях проницаемости коллекторов.» author=»Рахимов Абельшаек Абельхаликович, Рахимова Любовь Александровна, Ткатов Саян Энгельсович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2016-12-22″ edition=»euroasian-science.ru_25-26.03.2016_3(24)» ebook=»yes» ]