Формирование в пласте водоизолирующих

И потокоотклоняющих систем

 

при разработке системой скважин неоднородность продуктивных пластов по проницаемости ведет к образованию застойных зон, обусловленных распределением поля давлений в процессе гидродинамического вытеснения, даже в высокопродуктивных пластах. В изменяющихся геолого-промысловых условиях основной задачей повышения эффективности нефтеизвлечения становится значительное снижение проницаемости наиболее обводненных прослоев пласта с тем, чтобы направить вытесняющие растворы в менее проницаемые малообводненные зоны и трасформировать поля давлений для повышения охвата гидродинамическим воздействием. Известно значительное число технологических решений, направленных на ограничение проницаемости «промытых» пропластков:

· закачка пульпы (суспензий, эмульсий), частицы которой имеют размеры, соизмеримые с диаметром поровых каналов;

· закачка осадкообразующих веществ, выделяющих твердую фазу при контакте с пластовыми водами;

· последовательная закачка реагентов, которые при контакте друг с другом образуют неподвижную фазу;

· закачка структурированных систем с повышенной вязкостью;

· закачка реагентов, структурирующихся в пластовых условиях.

Ограничение движения воды в промытых зонах пласта на основе водоизолирующих составов, полученных взаимодействием реагентов с компонентами продуктивного пласта, является эффективным средством увеличения охвата нефтеводонасыщенного коллектора воздействием и конечной нефтеотдачи. Возобновить или усилить приток нефти из пласта можно, снижая подвижность воды селективным воздействием водоизолирующих составов на проницаемость пласта. Это означает, что образование водоизолирующих составов должно происходить в водной фазе.

Среди факторов, определяющих выбор реагентов для получения водоизолирующих, ограничивающих фильтрацию воды систем в пласте, выделим основные:

· химический состав и свойства пластовых вод;

· состав и свойства нефти;

· минералогический состав пород и их обменные свойства;

· химическая активность закачиваемого реагента в пластовых условиях.

В технологиях повышения нефтеотдачи осадкогелеобразованием в «промытых» зонах пласта применяют следующие реагенты:

· природные полимеры волокнистых структур;

· лигнинсодержащие составы и композиции эфиров целлюлозы;

· водорастворимые полимеры и продукты биосинтеза (биополимеры);

· микробиологические композиции;

· силикат натрия;

· щелочи.

Воздействие на пласт осуществляется путем закачки растворов реагентов в нагнетательные и добывающие скважины. Объем закачки растворов реагентов за один цикл зависит от глубины воздействия и состояния участка пласта. Объективным показателем эффективности любого метода повышения нефтеотдачи пластов является изменение основных показателей разработки: добычи нефти и обводненности добываемой продукции после применения технологии.

 

Технологии на основе отходов

Лесопромышленного комплекса

 

природные полимеры волокнистых (волокнисто-дис­персных) структур. Основным реагентом, обусловливающим проявление эффекта перераспределения сложившихся фильтрационных потоков, является древесная мука (ДМ) в виде продукта сухого механического измельчения древесины. Древесная мука – природный полимер волокнистой структуры, представляющей собой набухающий в воде материал с хорошей адгезией, низкой плотностью и теплопроводностью и достаточной прочностью. Частицы ДМ имеют высокоразвитую поверхность и обладают пористостью пустот межволоконных пространств. На поверхности частиц имеются тончайшие волокнистые ответвления (фибраллы), которые позволяют им (частицам) структурироваться с другими дисперсными системами за счет сил физического взаимодействия. Большой объем межволокнистых пространств ДМ при взаимодействии с водой способствует набуханию и росту давления, что в условиях пористых сред рождает эффект расклинивающего действия.

В поровом пространстве промытых зон пласта ДМ в контакте с глиной или поверхностью пор породы образует волокнисто-дисперсную структурированную систему, способную существенно увеличивать фильтрационные сопротивления высокопроницаемых интервалов коллектора. Это приводит к перераспределению потоков вытеснения с подключением в активную разработку ранее слабо дренируемых и не охваченных воздействием зон пласта.

Технология реализуется закачкой в пласт через нагнетательные скважины водных суспензий ДМ. Параметры выбираются в зависимости от общей приемистости скважин и эффективной толщины пласта. Потребность ДМ на одну скважину составляет в среднем 2 т.

Степень перераспределения дренируемости работающих мощностей по разрезу пласта скважин оценивается как отношение величины снижения проницаемости высокопроницаемых слоев к величине увеличения приемистости низкопроницаемых интервалов, определяемых по данным геофизических исследований скважин. Наиболее эффективно технология проявляет себя на стадии наступления падающей добычи нефти при обводненности 60-80 %. С увеличением обводненности до 90 % и более удельная технологическая эффективность снижается. В этом случае для перераспределения потоков в пласт последовательно закачивают водную эмульсию ДМ и глинопорошок (0,3 и 0,2 объема порового пространства соответственно).

Лигнинсодержащие составы и композиции эфиров целлюлозы. Соединения лигнинового типа представляют собой полимерные структуры нерегулярного строения, содержащие фенольные, метоксильные и карбоксильные группы. Сульфатный лигнин участвует в образовании дисперсной фазы и играет роль стабилизатора в композициях водоизолирующих составов. В нефтепромысловой практике для получения вязкоупругих водоизолирующих систем в пластовых условиях применяют шламолигнины (ШЛ) – крупнотоннажный отход лесотехнического комплекса, образующийся в результате биохимической очистки сточных вод сульфатоцеллюлозного производства. ШЛ не растворяется в пресной и соленой воде, а также в органических растворителях, но растворяется в щелочи при концентрации 1 : 1. Щелочные растворы при 2-процентной концентрации ШЛ в них представляют собой темно-коричневую переслаивающуюся жидкость с вязкостью 1,3 мПа×с. Введение в раствор небольшого количества силиката натрия (жидкого стекла) приводит к загущению раствора и со временем к резкому повышению вязкости. Высокими осадкогелеобразующими свойствами при закачке в пласт обладают растворы на основе композиции, содержащей по 2 % ШЛ и щелочи и 5 % силиката натрия.

Технология воздействия на пласт щелочных растворов ШЛ с силикатом натрия за счет образования упругих дисперсий существенно снижает проницаемость водопроводимых каналов и повышает охват пласта воздействием. Условием эффективного образования упругих дисперсий из ШЛ в пласте на заданном расстоянии является «умягчение» пластовой минерализованной воды пресной водой перед закачкой лигнинсодержащих составов.

На поздней стадии разработки для повышения выработки обводненных слоисто-неоднородных продуктивных пластов применяют высоковязкие гелеобразующие композиции на основе простых эфиров целлюлоиды (ЭЦ) и коллоидно-дисперсных систем (КДС). В качестве ЭЦ используют метилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и оксиэтилцеллюлозу марки NATRASOL 250 ННR-P зарубежного производства, а в качестве КДС – глинистые суспензии. Отличительной особенностью этой технологии является то, что композиции на основе ЭЦ и компоненты КДС смешиваются и совместно закачиваются в скважину. Для приготовления композиции пригодна вода любой минерализации. На одну скважину в среднем требуется 0,2-0,4 т ЭЦ и 40 т глинопорошка. На месторождениях АО «Татнефть» удельная технологическая эффективность достигает около 11000 т дополнительно добытой нефти на одну обработанную скважину при продолжительности положительного эффекта от 1,5 до 3 лет.