Методы повышения нефтеотдачи пластов

 


        Нефтеотдача продуктивных пластов и, в конечном итоге, объём извлечённой нефти зависят как от свойств нефти и коллектора, так и от методов воздействия, т.е. применяемой системы разработки.


        Даже при самом благоприятном сочетании свойств пластов и нефти в терригенных пластах не  удаётся извлечь на поверхность более 60 %, а в редких случаях около 70 % нефти от геологических запасов нефти  в залежи. В карбонатных коллекторах и при тяжёлой вязкой нефти, как правило, извлекают не более 15-20 % нефти. В результате даже при открытии крупных запасов нефти потери её в природных условиях неизбежны.


        В связи с этим перед нефтяной промышленностью встаёт задача- применение более совершенных и эффективных методов воздействия на продуктивные пласты в целях повышения их нефтеотдачи и, следовательно, увеличения извлекаемых запасов на нефтяных объёктах.


        В настоящее время известно большое количество методов повышения нефтеотдачи пластов. Они различаются по типу используемой энергии, методу воздействия, характеру взаимодействия между фазами. По современным представлениям применяющиеся МПН можно разделить на три основные группы:


 


1. Физико- химическое (химическое) заводнение - закачка оторочек водорастворимых полимеров, поверхностно- активных веществ, смесей ПАВ и полимеров, мицеллярно-полимерное и щелочное заводнение.


2. Смешивающиеся и несмешивающиеся газовые процессы - закачка двуокиси углерода, углеводородных газов высокого давления, растворителей.


3. Тепловые- закачка пара, горячей воды и внутрипластовое горение.


Область эффективности применения каждого из методов зависит от геолого- физических свойств коллекторов, физико- химических свойств насыщающих их жидкостей, стадии и состояния разработки залежей.


                                        Полимерное заводнение.


 


 


       При заводнении пластов различная подвижность нефти и воды существенно ухудшает вытеснение. При высокой вязкости нефти возникает вязкостная неустойчивость, приводящая к резкому уменьшению охвата пласта заводнением и снижению нефтеотдачи. Для снижения подвижности воды можно использовать загустители, в качестве которых обычно применяют высокомолекулярные водорастворимые полимеры (полиакриламиды, полисахариды).


          Согласно имеющимся представлениям, дополнительная добыча нефти при закачке раствора полимера обусловлена регулированием подвижностей фильтрующих фаз.


          Для использования полимеров в качестве загустителей они должны обладать следующими основными свойствами:


1. Сопротивлением и остаточным сопротивлением.


2. Реологической характеристикой раствора.


3. Адсорбцией.


4. Скоростью и полнотой растворения.


Все эти параметры зависят от технологии получения полимера, свойств растворителя и породы.


           Эффективность полимерного заводнения зависит от вязкости нефти. Наилучшие результаты получаются при вязкости нефти в пластовых условиях от 5 до 50 мПа*с. При меньших значениях вязкости вытеснение растворами полимеров эффективно только в сильно неоднородных пластах. Пластовая температура не должна превышать 100 гр.С, в противном случае происходит деструкция молекул полимера.


            Важнейшим фактором является стадия разработки залежи. Наибольший эффект достигается при закачке раствора полимера с начала разработки для доотмыва остаточной нефти.


            На эффективность метода не влияет плотность сетки скважин, но его применение требует активных (площадных или однорядных) систем заводнения. Технология полимерного заводнения достаточна проста и не требует специального строительства и оборудования.


 


                               Щелочное заводнение.


 


            При закачке в пласт раствора щелочи происходит её взаимодействие с органическими кислотами и некоторыми другими высокомолекулярными компонентами нефти. В зависимости от компонентного состава нефти и свойств щелочи происходит либо химическая реакция с омылением нафтеновых кислот и образование поверхностно- активных веществ, либо усиление поверхностно- активных свойств естественных ПАВ, содержащихся в нефти. В результате образуется высоковязкая эмульсия типа “нефть в воде”, снижается поверхностное натяжение на границе раздела фаз раствор щелочи - нефть, улучшается смачиваемость породы. Это, в свою очередь, улучшает фазовую проницаемость для нефти, снижает остаточную нефтенасыщенность и увеличивает охват пласта заводнением, что в конечном итоге и приводит к повышению нефтеотдачи пласта.


                При щелочном заводнении обычно применяют каустическую или кальцинированную соду, аммиак или силикат натрия. Вязкость пластовой нефти не должна превышать 100 мПа*с, глубина залегания и толщина пласта не лимитированы.


                Наилучшие результаты получают при использовании метода с начала разработки. При этом заводнение должно быть внутриконтурным, система заводнения - рядная или площадная. Метод достаточно прост в реализации.


 


 


          Процессы смешивающегося и несмешивающегося вытеснения нефти газами.


 


               Известны различные виды несмешивающегося вытеснения. Первый из них - закачка воды с растворителями (мицеллярное заводнение). Другие основаны на закачке газов, растворителей или сжижения нефтяных газов.


               На практике используют газы трёх типов:


n сухой углеводородный с содержанием метана более 90 %,


n жирный природный или обогащённый углеводородный с содержанием метана менее 90 %,


n кислые - СО2 и SН4.


Возможны комбинации кислых газов с углеводородными.


               Сухой углеводородный газ закачивают в пласты, насыщенные лёгкой нефтью с большим содержанием промежуточных компонентов. При этом происходят интенсивные процессы массообмена с испарением промежуточных компонентов из жидкой в газовую фазу. При закачке природного жирного или обогащённого промежуточными компонентами газа массообмен происходит конденсацией этих компонентов из газовой в жидкую фазу.


                В обоих случаях в результате массообмена при определённых термодинамических условиях и составах нефти и газа может образоваться зона смеси. На фронте она полностью смешивается с нефтью, а на задней границе - с закачиваемым газом. Такой процесс несколько отличается от обычного или прямого вытеснения со смешением, поскольку зона смешивания образуется непосредственно в пласте. Он получил название “критического вытеснения нефти газом” или динамического, многоконтактного смешивающегося вытеснения.


                Процесс закачки сухого газа называют вытеснением газом высокого давления, поскольку смесимость достигается при больших давлениях нагнетания 25-40 Мпа. При закачке жирных или обогащённых газов смесимость происходит при меньших давлениях. Этот процесс называют вытеснением обогащённым газом.


                Следует отметить, что достижение смесимости является желательным, но необязательным условием вытеснения нефти газом. В таком случае закачка газа часто сочетается с заводнением. Применяют три различные технологии вытеснения нефти водогазовыми смесями: чередующаяся закачка газа и воды, последовательная и совместная закачка.


                Большое внимание уделяется применению двуокиси углерода для увеличения нефтеотдачи пластов. Процесс вытеснения нефти двуокисью углерода сопровождается сложными явлениями, приводящими к изменению физико - химических свойств нефти, воды и породы, слагающей коллекторы. Растворяясь в нефти, двуокись углерода снижает её вязкость и увеличивает объём. При растворении в воде увеличивается её вязкость, снижается поверхностное натяжение на границе нефть - вода и улучшается смачиваемость породы водой. Добавка СО2  в воду снижает набухаемость глин. Двуокись углерода частично растворяет карбонаты, что приводит к увеличению проницаемости пористой среды.


 


                                     Тепловые методы.


 


                 Тепловые, или термические, методы повышения нефтеотдачи - одни из наиболее эффективных и перспективных методов повышения нефтеотдачи. Они основаны на использовании тепла для разжижения и выпаривания нефти в пласте с вытеснением образующихся продуктов. Методы могут быть разделены на две группы:


n теплофизические (закачка теплоносителей)


n термохимические (внутрипластовое горение, жидкофазное окисление)


                 В качестве теплоносителей обычно используют пар и иногда горячую воду.


                 Термохимические методы основаны на выделении тепла при частичном сгорании нефти. Для поддержания горения в пласт закачивают воздух. Одна из модификаций - влажное горение, когда вместе с воздухом закачивают воду.


 


                  Таким образом,  в настоящее время с различной степенью надёжности разработаны методы повышения нефтеотдачи пластов. Но различные методы неодинаковы по степени сложности и изученности. Весьма перспективны комбинированное применение различных методов и разработка принципиально новых методов извлечения нефти из недр.


 

ищи здесь, есть все, ну или почти все