Характеристика геологічних умов та флюїду. Розробка покладів. Теоретичні основи експлуатації свердловин. Збирання, транспорт і підготовка продукції свердловин, страница 34

 Витіснення нафти газом високого тиску

Метод полягає у створенні в пласті облямівки легких вуглеводнів на межі з нафтою, що забезпечує процес витіснення нафти, яка змішується. Технологія розробки нафтових покладів ґрунтується на витісненні нафти рідинами, що змішуються з нею і газами. Вона з'явилась як результат удосконалення способів підтримання пластового тиску шляхом запомповування газоподібних агентів. Під час витіснення нафти газом деяка кількість нафти затримується в порах колектора капілярними силами. Вишукування, спрямовані на підвищення ефективності технології запомповування газу, привели до виникнення ідеї змішуваного витіснення, коли між рідиною, що витісняє, і рідиною, що витісняється, не виникає капілярних ефектів. Відбувається екстракція нафти агентом, який витісняє.

Стосовно різних пластових систем розроблені такі технологічні схеми підвищення нафтовіддачі: 1) запомповування газу високого тиску; 2) витіснення нафти збагаченим газом; 3) витіснення нафти облямівкою з вуглеводневих рідин з подальшим просуванням її шляхом нагнітання сухого газу. Коефіцієнт витіснення нафти розчинниками в зоні витіснення, котра змішується, може сягати 90...95 %. Однак за рахунок відносно низької в'язкості розчинників (порівняно з в'язкістю нафти) коефіцієнт звичайно нижчий, ніж під час витіснення водою. З метою попередження фазової і в'язкісної нестійкості під час витіснення нафти газом високого тиску вдаються до почергового запомповування газу та води.

Заводнення з вуглекислотою

Метод ґрунтується на тому, що двоокис вуглецю СО2, розчиняючись у нафті, збільшує її об'єм і зменшує в'язкість, а з іншого боку, розчиняючись у воді, підвищує її в'язкість. Таким чином, розчинення СО2 у нафті й воді зумовлює вирівнювання рухомостей нафти та води, що створює передумови до одержання більшої нафтовіддачі як за рахунок збільшення коефіцієнта витіснення, так і коефіцієнта охоплення. Протипоказаннями до застосування методу є висока мінералізація пластової води й особливо наявність солей кальцію, при взаємодії з котрими вуглекислота випадає у твердий осад, здатний закупорити пори пласта.

Двоокис вуглецю подають у пласт за такими технологічними схемами: а) у вигляді водного розчину заданої концентрації – карбонізована вода; б) як разову облямівку реагенту, що просувається по пласту карбонізованою чи звичайною водою; в) як почергові облямівки двоокису вуглецю, котрі просуваються по пласту запомпованою водою. З огляду на складність у транспортуванні СО2, а також вимоги охорони навколишнього середовища, проектування розробки покладів нафти варто орієнтувати на постачання СО2 від близькорозташованих до родовища виробників вуглекислого газу.

 Сірчанокислотне заводнення

В основі застосування концентрованої сірчаної кислоти для підвищення нафтовіддачі пластів лежить комплексний вплив цього реагенту як на мінерали скелета пласта, так і на нафту, що міститься в ньому, й поховану воду.

Хімічна взаємодія сірчаної кислоти з ароматичними вуглеводнями нафт приводить до утворення сульфокислот у кількості 5...7 % маси нафти, що є аніонними ПАР та сприяють поліпшенню вилучення нафти з пор пласта. Як показали лабораторні експерименти, під час витіснення нафти з пористих середовищ облямівкою сірчаної кислоти коефіцієнт витіснення зростає на

13...15 % порівняно зі звичайним заводненням. Висока ефективність зумовлена не тільки утворенням з нафт ПАР, але і тим, що за хімічної взаємодії сульфат-іонів із солями кальцію, що становлять мінералогічну основу породи, утворюється малорозчинний у воді сульфат кальцію – гіпс. Кристалики гіпсу частково закупорюють пори пласта, промиті водою, направляючи наступні порції води в пори, заповнені нафтою. Це спричиняє збільшення охоплення пласта витісненням. Крім того, розведення в пласті концентрованої кислоти похованою водою або водою, яка раніше нагніталася, супроводжується виділенням тепла. Під час розведення 1 т кислоти до 0,5 % концентрації виділяється 620 тис. кДж тепла. Взаємодія сірчаної кислоти з теригенними породами привибійної зони пласта призводить до збільшення їх проникності, що поряд із випаданням гіпсу в глибині пласта зумовлює перерозподіл градієнтів тиску в напрямку їх збільшення в зоні на фронті витіснення. Концентрована сірчана кислота, взаємодіючи з карбонатами породи, утворює вуглекислоту в кількості 400 кг/т.