Прогнозирование солеотложений и выработка методов борьбы с этим явлением

3.1. Прогнозирование солеотложений и выработка методов борьбы с этим явлением

Решение вышеобозначенной задачи связано прежде всего с необходимостью найти подходы к изучению процессов солеобразования в условиях забоя, ствола нагнетательных и добывающих скважин, а также на нефтепромысловом оборудовании.

Проблема борьбы с солеотложениями остро стоит во многих нефтегазодобывающих регионах мира. К основным выпадающим солям в большинстве регионов относятся кальцит и ангидрит. В условиях же белорусских месторождений к ним присоединяется еще и галит, который обычно здесь является основным кальмотантом /26-28/.

Общеизвестно, что выпадение минералов происходит из перенасыщенных водных растворов. В этой связи, исходной теоретической основой для изучения данного явления может служить модель изменения степени насыщенности закачиваемых и попутных вод нефтяных месторождений в поверхностных и пластовых условиях по конкретным минералам. Подобная принципиальная модель была предложена на основании расчетов, проведенных по программе SOLMINEQ-88*, составленной большим коллективом американских специалистов /29/. Выглядит она следующим образом (рис. 3.1).

Галит. В поверхностных условиях закачиваемые для ППД воды существенно недонасыщены* по данному минералу. Такая недонасыщенность еще более возрастает при попадании воды в термобарические условия забоя скважины. При продвижении от зоны нагнетания к зоне отбора закачиваемые воды обогащаются NaCl за счет растворения катагенетических галитовых выполнений в продуктивных породах-коллекторах и за счет смешения с пластовой водой. Тем не менее на забое добывающих скважин воды еще продолжают оставаться недонасыщенными по NaCl. При подъеме на поверхность существенно изменяются термобарические условия, и попутные воды становятся близкими к насыщению или перенасыщенными по галиту, что может привести к выпадению данного минерала в стволе скважины в приповерхностных и поверхностных условиях.

Ангидрит. В поверхностных условиях закачиваемые воды недонасыщены по данному минералу, однако в термобарических условиях забоя нагнетательных скважин растворимость в них ангидрита существенно уменьшается, и воды становятся близкими к насыщению по CaSO₄. В пластовых условиях по мере продвижения закачиваемых вод может происходить как растворение, так и выпадение данного минерала. По мере подъема жидкости на поверхность попутные воды снова становятся недонасыщенными по ангидриту и вероятность его выпадения в стволе и на устье скважины значительно уменьшается.

Кальцит. Закачиваемые воды в поверхностных условиях насыщены (близки к насыщению) по кальциту. Попадая в термобарические условия призабойной зоны нагнетательных скважин они становятся сильно перенасыщенными по этому минералу, что может привести к выпадению здесь карбонатных новообразований и к ухудшению приемистости скважин. По мере продвижения вод по пласту они теряют CaCO₃, а степень недонасыщенности по данному минералу возрастает. По мере подъема на поверхность вероятность выпадения карбонатов еще более уменьшается.

Следует подчеркнуть, что здесь рассмотрена лишь принципиальная схема изменения степени насыщенности промысловых вод нефтяных месторождений Беларуси по галиту, ангидриту и кальциту в поверхностных и пластовых условиях, от которой могут быть некоторые отклонения. Несмотря на это она может служить своеобразной теоретической основой для выработки рекомендаций по борьбе с отложениями солей. При этом для решения каждого конкретного вопроса следует использовать результаты расчетов степени насыщенности вод по каждому интересующему нас минералу с использованием как американской программы SOLMINEQ-88, так и отечественной программы В.Н. Озябкина, а кроме того, следует изучить особенности и закономерности изменения плотностей попутных вод и т.д.

Известно, что добыча обводненной продукции с высокой минерализацией и плотностью рассолов (свыше 1,20 - 1,22  г/см³) нередко осложняется выпадением хлоридных солей как в стволе скважины, так и на оборудовании. Поэтому немаловажное значение для специалистов НГДУ “Речицанефть” представляет собой прогноз возможного проявления этого нежелательного явления.

В пластовых условиях неразбавленные приконтурные воды нефтяных месторождений Беларуси представляют собой рассолы, практически равновесные по отношению к галиту. Смешение этих рассолов с менее минерализованными закачиваемыми водами приводит к повышению их агрессивности по отношению к данному минералу, растворению вторичных галитовых новообразований, широко развитых как в приконтурных, так и в продуктивных частях залежей, и увеличению (вплоть до полной) степени их насыщенности галитом. При подъеме таких рассолов на поверхность, как уже отмечалось, смена термобарических условий приводит к тому, что нередко они становятся перенасыщенными по NaCl, в результате чего происходит отложение хлоридных солей на забое и в стволе добывающих скважин.