Оглавление:

Добыча нефти и газа

Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!

Карбонатные коллекторы

Нефть в современном мире является главным и важнейшим из всех полезных ископаемых, которые сегодня добываются. И это не удивительно! Ведь нефть – это основной компонент горючего для различных транспортных средств, товаров народного потребления, лекарственных препаратов и много другого.

О существование нефти люди знали еще в далекие древние времена. Изначально она не использовалась в качестве горючего материала, а применялась в большей степени как вяжущее вещество, например, во время строительства. И только в средневековье люди заинтересовались нефтью благодаря ее горючим свойствам. Она является горючей маслянистой смесью светло-коричневого или темно-бурого цвета. Нефть бывает легкая, средняя и тяжелая в зависимости от своей плотности. Залегает, как правило, на глубинах от нескольких десятков метров до 5-6 километров.

Образование залежей нефти происходит в соответствующих породах, которые имеют для этого наиболее благоприятные условия. Таким образом, самое лучшее место для накопления нефти представляют собой пористые породы, в которых также происходит скопление и природного газа. Такие породы называют еще коллекторами. Особенностью коллекторов является способность накапливать углеводороды, одновременно фильтруя пластовые флюиды, что и способствует накоплению в них нефти и газа. Коллекторы классифицируются по определенным свойствам. Тип коллектора зависит от его полезной емкости, проницаемости, глубин залегания, состава флюида.

Таким образом, различают следующие коллекторы: поровые; биопустатные; кавернозные; трещинные; смешанные. Самыми популярными коллекторами выступают терригенные и карбонатные. Именно они являются местом залегания основной массы углеводородных запасов. Кроме этого, местом нефтяного образования могут служить глинисто-кремнисто-битуминозные, вулканогенные, магматические и другие коллекторы. Однако, такие коллекторы встречаются значительно реже.

Данные коллекторы в зависимости от характера и объема делятся на: поровые, каверновые, трещинные, а также смешанные. Как правило, строение карбонатных коллекторов представляет собой достаточно сложную систему. Они состоит из макро- и микротрещин, которые вертикально располагаются в слоях. Макротрещины, имеющие вертикальное положение, могут распространяться несколько сотен метров в длину. Они располагаются друг возле друга на расстоянии от 2 до 10 см. Также не является постоянной и их раскрытость – ее изменения находятся в диапазоне 1-100 микрометров. Стоит сказать, что трещины могут пропускать количество флюидов, которое соответствует самому маленькому значению раскрытости трещин в тех местах, где они сужаются. Точно так же каверзно-пористые коллекторы имеют проницаемость, которая напрямую связана с диаметром фильтрующих пор.

Карбонатные коллекторы – это колоссальное количество пластов с залежами нефти, отличающихся своим разнообразием. Именно в этих коллекторах накапливается достаточно весомая часть от всеобщих мировых нефтяных залежей, которые только известны на сегодняшний день – от 30% до 50 %. Карбонатные коллекторы состоят из рифов, обломочных известняков, хемо-генных известняков и доломитов. Однако, чаще всего, в их структуру входят известняки и доломиты. Их отличительной особенностью являются фильтрационно-емкостная система, имеющая сложную структуру, а также содержащиеся в них залежи полезных ископаемых, которые с поверхностью породы-коллектора взаимодействуют очень специфическим образом.

Карбонатные коллекторы имеют отличительные особенности от терригенных коллекторов. Одной из таких отличительных характеристик является то, что фильтрационные и емкостные свойства карбонатных коллекторов могут существенно улучшаться, если повлиять на них растворами соляной кислоты, карбонизированной водой или иными способами, которые используют химическую активность кальцита и доломита. Напомним, что данные минералы являются основой карбонатных пород.

Терригенный коллектор, не смотря на то, что в карбонатном коллекторе происходит накопление значительной доли от всех общих известных на сегодня запасов нефти, все же является основным. В нем скапливается 78% природного газа и 58% всех нефтяных запасов, разведанных на сегодняшний день по всему миру. По своим характеристикам терригенные коллекторы имеют достаточно разнообразные емкостно-фильтрационные свойства. Средняя пористость терригенных нефтеносных коллекторов оценивается в 20%, в то время, как их проницаемость составляет десятые, сотые доли миллиметров квадратных. Стоит сказать, что данному виду коллекторов принадлежит лидирующая позиция по своему качеству и количеству залежей полезных ископаемых, оставив на втором месте карбонатные коллекторы. В настоящее время разработан ряд технологий, позволяющих определить удельную продуктивность пластов терригенного вида. Эти технологии способны прогнозировать образование новых скважин. Толща карбонатных и терригенных коллекторов представляется месторождениями пермских отложений. Именно они создают природные резервуары. Однако, тут есть отличительная особенность, которая заключается в том, что природные резервуары в карбонатных коллекторах располагаются на больших площадях, тогда как в терригенных они занимают участки локально. Терригенные и карбонатные породы

Процесс накопления и сохранности нефти и природного газа в терригенных и карбонатных породах коллектора основывается на трех главных принципах. К ним относятся: существование самого коллектора, покрышки и ловушки. Стоит отметить, что образование углеводородов в терригенных и карбонатных коллекторах при разделении нефтяных образований по классам соответственно с типами ловушек, природных резервуаров и некоторыми другими признаками, рассматриваются в качестве залежей одного ряда. Не смотря на то, что карбонатные и терригенные коллекторы, проницаемость которых характеризуется как низкая, имеют принципиально разную структуру перового пространства, между ними все же существует внешнее сходство, которое только кажется сходством на первый взгляд. Таким образом, нефть и природный могут скапливаться в таких породах коллекторах, поры, пустоты и трещины которых могут служить хранилищем для данных полезных ископаемых.

Как правило, такими породами являются пески, песчаники, конгломераты, трещиноватые и кавернозные известняки и доломиты и многие другие. Наиболее распространенными являются терригенные и карбонатные породы коллекторы, так как именно в них скапливается наибольшее процентное содержание нефти от всех общих известных на сегодня запасов.

Однако, ежедневно, параллельно с процессом добычи нефти, люди пытаются найти продукты, которые могли бы ее заменить. Это связано с тем, что образование нефти является достаточно длительным процессом, и ее запасы добываются и расходуются значительно быстрее, чем она успевает вновь накопиться в недрах Земли. Но пока, несмотря на все нанотехнологии, нефть является незаменимым продуктом во многих сферах жизнедеятельности человека.

oilloot.ru

Нефтегазовое дело

О КЛАССИФИКАЦИИ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ И ЕЕ ЗНАЧЕНИИ ПРИ ВЫБОРЕ СИСТЕМЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НЕФТЯНЫЕ ПЛАСТЫ

Ключевые слова

Литература

Сургучев М. Л., Колганов В. И., Гавура А. В. Извлечение нефти из карбонатных коллекторов. М.: Недра, 1987. 230 с.

Викторин В. Д., Лыков Н. А. Разработка нефтяных месторождений, приуроченных к карбонатным коллекторам. М.: Недра, 1980. 202 с.

Черницкий А. В. Геологическое моделирование нефтяных залежей нефти массивного типа в трещиноватых карбонатных коллекторах: дис … д-ра геол.- минер. наук: 25.00.11. М., 2002. С.115-120.

Нельсон Р. А. Геологический анализ трещиноватых пород. Хьюстон, Техас. М.: Галс Паблишинг, 2001. 320 с.

Киринская В. Н., Смехов Е. М. Карбонатные породы — коллекторы нефти и газа. Л.: Недра, 1981. 255 с.

Колганов В. И., Ковалева Г. А. О классификации карбонатных трещинных коллекторов // Нефтепромысловое дело.2010. № 11. С. 12-14.

Лысенков А. В. Повышение эффективности комбинированного солянокислотного воздействия при разработке обводненных карбонатных коллекторов: дис..канд. техн. наук. Уфа, 2009. С.31-32.

Гольф-Рахт Т. Д. Основы нефтепромысловой геологии и разработки трещиноватых коллекторов. M.: Недра.1986. 608 с.

Лысенков А. В. Интенсификация притока нефти из гидрофобизиров- анных карбонатных коллекторов с высокой обводненностью //Нефтяное хозяйство. 2009. № 6. С. 36-39.

Интенсификация добычи нефти из карбонатных пластов/ Ю. В. Антипин, А. В. Лысенков, А. А. Карпов, P. M. Тухтеев, Р. А. Ибраев, Ю. Н. Стенечкин // Нефтяное хозяйство. 2007. № 5. С. 96-98.

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.

(c) 2017 Ш. Р. Ганиев, А. В. Лысенков


Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

ngdelo.ru

Карбонатных коллекторах

Главная цель Научно-Технического Центра «Газпром нефти» («Газпромнефть НТЦ») – повышение нефтедобычи и ее эффективности за счет внедрения новых технологий.

Генеральным директором Научно-Технического Центра является доктор технических наук, профессор, директор дирекции по технологиям «Газпром нефти» Марс Хасанов.

Тел.: +7 (812) 313 69 24
(Санкт-Петербург)

Тел.: +7 (3452) 685 670
(Тюмень)

С геологоразведки начинается работа на любом нефтегазовом месторождении.

Специалисты НТЦ вовлечены во все процессы создания и эффективной эксплуатации инфраструктуры.

После геологоразведочных работ и выделения перспективных участков начинается разработка.

При освоении месторождения важно суметь добыть максимальный объем сырья с минимальными затратами.

НТЦ сопровождает процессы бурения и внутрискважинных работ от планирования до завершения.

Научный инжиниринг – это дисциплина, систематизирующая достижения фундаментальных наук для оптимизации производственных процессов.

Геомеханика – кросс-функциональная дисциплина, позволяющая повысить эффективность геологоразведочных работ, бурения и операций по увеличению притока нефти.

В 2014 году различные технологические проекты «Газпром нефти» были собраны в один концептуальный документ, получивший название Технологической стратегии.

Все технологические вызовы, стоящие перед «Газпром нефтью», разделены на 9 приоритетных направлений.

В СРЗ представлена информация о лучших практиках, применяемых в «Газпром нефти» в области разведки и добычи.

Научно-технический центр «Газпром нефти» заинтересован в формировании инновационного окружения для развития новых идей и подходов в области технологического развития компании. Мы готовы рассматривать все поступающие от разработчиков перспективные предложения.

Научно-Технический Центр активно занимается научной деятельностью: большинство изобретений, запатентованных «Газпром нефтью», создано в стенах НТЦ.

По заказу Научно-Технического Центра «Газпром нефти» переводится и издается профессиональная литература по нефтегазовой тематике.

Публикации сотрудников НТЦ по актуальным вопросам разведки и нефтедобычи в российских и зарубежных научных журналах.

«PROнефть. Профессионально о нефти» — специализированный научно-технический журнал «Газпром нефти».

Сохранение благоприятной окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов — приоритетные принципы компании.

Компания стремится обеспечить постоянное повышение уровня безопасности.

Комплексная программа социальных инвестиций «Газпром нефти».

Интервью с начальником департамента цифровых технологий и геологической экспертизы НТЦ «Газпром нефть» Борисом Белозеровым

Тел.: +7 (812) 313-69-24

Начальник департамента стратегии и инноваций «Газпром нефти» Сергей Вакуленко рассказывает об альтернативной энергетике, добыче нефти и о том, каким бизнесом могут заняться нефтяные компании в будущем

Корпоративный журнал «Сибирская нефть»

Продукты и услуги

Социальная ответственность

Переработка

Многопрофильные компании

Реализация нефтепродуктов

Бункеровка

Заправка авиатопливом

Смазочные материалы

Битумные материалы

Нефтесервис и геологоразведка

Прочая деятельность

  • Технологическая стратегия
  • Приоритеты технологической стратегии
  • Разработка карбонатных и трещиноватых коллекторов

Разработка карбонатных и трещиноватых коллекторов

Карбонатные и трещиноватые коллекторы составляют большую долю запасов портфеля проектов «Газпром нефти». Более того, в мировой отрасли 60% запасов нефти относится именно к карбонатным коллекторам, и эта доля продолжает увеличиваться, т.к. большинство новых геологических открытий связанно именно с карбонатами.

В России, несмотря на большие запасы карбонатных залежей, приоритет в добыче отдается традиционным терригенным отложениям. Это связано с тем, что для карбонатных и трещиноватых коллекторов характерен ряд принципиальных особенностей: сложное строение порового пространства, высокая неоднородность фильтрационных и емкостных свойств, разнообразие горных пород в составе коллектора и множество других. Такие специфичные особенности приводят ко многим осложнениям при локализации запасов, проектировании разработки и управлении добычей месторождений. Обводнение карбонатных залежей происходит неравномерно, а традиционные методы разработки месторождений не позволяют охватить большой объем пласта, вследствие чего сложно прогнозировать работу скважин и т.п.

Для эффективного освоения таких месторождений необходимо использовать нестандартные подходы по многим направлениям, в том числе петрофизическому моделированию и исследованию керна, применять специальные комплексы геофизических исследований, нетипичные подходы к геолого-гидродинамическому моделированию и пр. Технологическое направление сфокусировано на привлечении и адаптации к портфелю проектов компании мирового накопленного опыта и профильной экспертизы в разных областях: геофизических исследованиях и комплексировании данных, геомеханике, объектном моделировании, гидро-динамических исследованиях, режимах эксплуатации скважин, методах увеличения нефтеотдачи.

www.ntc.gazprom-neft.ru

Техническая библиотека

Геологоразведка и геологоразведочное оборудование // Коллекторы и флюидоупоры

Коллекторы — это горные породы, обладающие способностью вмещать нефть, газ и воду, и отдавать их при разработке.

Большинство пород-коллекторов имеют осадочное происхождение.

По литологическому составу коллекторами нефти и газа являются терригенные (пески, алевриты, песчаники, алевролиты и некоторые глинистые породы), карбонатные (известняки, мел, доломиты), вулканогенно- осадочные и кремнистые породы.

Основные типы коллекторов — терригенные и карбонатные.

Менее значимые коллекторы, связанные с вулканогенно-осадочными, глинистыми и редко-кристаллическими породами.

Терригенные коллекторы занимают 1 е место.

На них приходится доля 58 % мировых запасов нефти и 77 % газа.

К примеру, в Западно-Сибирском бассейне, практически все запасы газа и нефти находятся в терригенных коллекторах.

Литологически, терригенные коллекторы характеризуются гранулометрией — размером зерен.

Размер частиц: крупнозернистых песков — 1-0,25 мм; мелкозернистых песков — 0,25-0,1 мм; алевролитов — 0,1-0,05 мм.

Емкостно-фильтрационные свойства различны.

Пористость составляет 15-20%, проницаемость — 0,1-0,01 (редко 1) квадратных микрометров (мкм2).

Коллекторские свойства определяются структурой порового пространства, межгранулярной пористостью.

Глинистость ухудшает коллекторские свойства.

Карбонатные коллекторы занимают 2 е место.

На них приходится доля 42% запасов нефти и 23% газа.

Главные отличия карбонатных коллекторов от терригенных:

— Наличие, в основном, только 2 х основных породообразующих минерала — кальцита и доломита;

— Фильтрация нефти и газа обусловлена, в основном, трещинами, кавернами.

— Карбонатные коллекторы присутствуют на месторождениях бассейна Персидского залива, нефтегазоносных бассейнов США и Канады, в Прикаспийском бассейне.

Коллекторы, обнаруженные в вулканогенных и вулканогенно-осадочных породах, представлены эффузивными породами (лавами, пемзами) и вулканогенно-осадочными (туфами, туфобрекчиями, туфопесчаниками).

Коллекторские свойства вулканогенных пород связаны часто с вторичным изменением пород, возникновением трещин.

Эти коллекторы слабо изучены.

Глинистые коллекторы кремнистыми, битуминозными глинами верхнего миоцена.

Среди глинистых коллекторов особое место занимают битуминозные глины баженовской свиты в Западной Сибири.

На Салымском, Правдинском и других месторождениях баженовские глины залегают на глубинах 2750 — 3000 м при пластовой температуре 120-128 ºС, имеют мощность 40 м.

Возраст — волжский век и берриас (юра и мел).

Дебит нефти — в интервале 0,06 — 700 м 3 /сутки.

По строению коллекторы делятся на 3 типа — гранулярные, трещиноватые и смешанные.

Гранулярные коллекторы сложены песчано-алевритовыми породами, поровое пространство которых состоит из межзерновых полостей. Подобным строением порового пространства характеризуются также некоторые пласты известняков и доломитов.

Трещиноватые коллекторы сложены преимущественно карбонатами, поровое пространство образуется системой трещин. Участки коллектора между трещинами представляют собой плотные малопроницаемые нетрещиноватые массивы (блоки) пород, поровое пространство которых практически не участвует в процессах фильтрации.

Трещиноватые коллекторы смешанного типа встречаются чаще всего, поровое пространство включает как системы трещин, так и поровое пространство блоков, а также каверны и карст.

Трещиноватые коллекторы смешанного типа в зависимости от наличия в них пустот различного типа подразделяются на подклассы — трещиновато-пористые, трещиновато-каверновые, трещиновато-карстовые и т.д.

Около 60% запасов нефти в мире приурочено к песчаным пластам и песчаникам, 39% — к карбонатным отложениям, 1% — к выветренным метаморфическим и изверженным породам, что делает породы осадочного происхождения — основными коллекторами нефти и газа.

Пористость горной породы — наличие в ней пор (пустот), характеризует способность горной породы вмещать жидкости и газы.

Проницаемость — способность горных пород пропускать флюиды, зависит от размера и конфигурации пор, что обусловлено размером зерен терригенных пород, плотностью укладки и взаимным расположением частиц, составом и типом цемента и др. Очень большое значение для проницаемости имеют трещины.

Непроницаемые породы или флюидоупоры — это породы, которые препятствуют уходу нефти, газа и воды из коллектора.

Они перекрывают коллектор сверху (в ловушках), но могут и замещать коллектор по простиранию, когда, например, глины замещают песчаники вверх по подъему пласта.

Флюидоупоры могут не пропускать жидкость (нефть и воду), могут пропускать газ, который имеет меньшую вязкость.

По литологическому составу флюидоупоры представлены глинистыми, карбонатными, галогенными, сульфатными и смешанными типами пород.

Наилучшие по качеству флюидоупоры — это каменная соль и пластичные глины, так как в них нет трещин.

В каменной соли вследствие её пластичности нет открытых пустот и трещин, каналов фильтрации, поэтому она является прекрасным экраном на пути движения нефти и газа.

Глинистые флюидоупоры наиболее часто встречаются в терригенных нефтегазоносных комплексах.

Экранирующие свойства их зависят от состава минералов, имеющих различную емкость поглощения.

neftegaz.ru

Исследование возможности применения полимерного заводнения на карбонатных коллекторах Мещеряковского месторождения

Основная отличительная особенность разработки трещиноватых карбонатных коллекторов – быстрое продвижение по трещинам насыщающих пласт флюидов. И если в первоначальный период разработки данный фактор обеспечивает основную добычу углеводородов, то в последующем, с вводом системы поддержания пластового давления (ППД), именно по системе трещин происходит прорыв закачиваемой в пласт воды от нагнетательных скважин к добывающим.

Для месторождений ОАО «Удмуртнефть» проблема изоляции трещин для снижения объемов попутно добываемой воды и доизвлечения остаточных запасов нефти крайне актуальна, поскольку более 80% запасов нефти разрабатываемых предприятием месторождений сосредоточены именно в карбонатных коллекторах.

Представленная в статье работа посвящена исследованию эффективности гелеполимерного заводнения применительно к условиям карбонатного коллектора – верейско-башкирского объекта разработки Мещеряковского месторождения. Подобраны оптимальные реагенты и рецептуры на их основе для реализации проекта.

ВЫБОР МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Мещеряковское месторождение было выбрано в качестве объекта рассматриваемого в настоящей статье исследования по совокупности геолого-физических характеристик (табл. 1).

Таблица 1. Геолого-физическая характеристика верейско-башкирского объекта разработки Мещеряковского м/р

На месторождении эксплуатируются 11 нагнетательных и 35 добывающих скважин. Краткая геолого-физическая характеристика месторождения представлена на рис. 1 и 2.

Рис. 1. Карта остаточных нефтенасыщенных толщин и текущих отборов верейско-башкирского объекта Мещеряковского м/р Рис. 2. Геологический профиль залежи в направлении Запад-Восток

Результаты проведенных трассерных испытаний на участке одной из нагнетательных скважин показали, что нагнетательная скважина оказывает ощутимое влияние на расположенные рядом добывающие скважины (рис. 3), а общий объем трещин и суперколлекторов составляет около 10% от всех высокопроницаемых каналов пласта.

Рис. 3. Трассерные исследования механизма продвижения закачиваемой воды Таблица 2. Геолого-физическая характеристика верейско-башкирского объекта разработки Мещеряковского м/р Рис. 4. Зависимость вязкости полимера от концентрации

ВЫБОР ПОЛИМЕРА

При выборе полимера наибольшее предпочтение отдавалось образцам с большой молекулярной массой, поскольку их цепочки обладают высокими вязкостными характеристиками. Не менее важный параметр – степень гидролиза, от которой зависит время и качество сшивки, что напрямую влияет на возможность размещения полимера в удаленных частях пласта, где концентрируются основные остаточные запасы. Так, у полимеров с высокой скоростью сшивки возникают риски кольматации, а если время сшивки очень большое, то существует вероятность выноса полимера на забой (рис. 4).

Таблица 3. Характеристики отобранных для испытаний полимеров

В табл. 3 представлены молекулярная масса и степень гидролиза отобранных полимеров.

Таблица 4. Время сшивки полимеров с ацетатом хрома Рис. 5. Реагент ПНП-1 в сравнении с FP-107

ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПОЛИМЕРОВ

На следующем этапе все полимеры были подвергнуты лабораторным испытаниям, с помощью которых определили зависимость эффективной вязкости от концентрации и время сшивки ацетатом хрома (табл. 4).

Так, например, было проведено сравнение полимеров ПНП-1 и FP-107 (рис. 5), в ходе которого были испытаны следующие составы:

  • 0,2% ПАА +0,02% АХ на образце пресной воды;
  • 0,3% ПАА +0,03% АХ на образце пресной воды;
  • 0,5% ПАА +0,05% АХ на образце пресной воды.

Установлено, что до сшивки эффективная вязкость составов, приготовленных в пресной воде, возрастает с увеличением процентной концентрации полимеров в растворе, а использование сшивателя для получения сшитого полимерного состава (СПС) на основе ПАА марки ПНП-1 не приводит к увеличению его вязкостных характеристик. При этом гелеобразования состава на основе ПНП-1 и ацетата хрома при комнатной температуре в исследованном диапазоне концентраций течение двух суток не произошло.

Таким образом, можно сказать, что ПАА марки ПНП-1 наиболее эффективен при полимерном заводнении, однако его использование в технологии гелеполимерного заводнения невозможно из-за несшиваемости ацетатом хрома.

Рис. 6. Реагент StabVisko APM (9-12) (SV) в сравнении с FP-107

Также с FP-107 сравнивался реагент StabVisko APM (рис. 6). СПС были приготовлены по следующим рецептурам:

До сшивки линейные растворы на основе ПАА марки FP-107обладали более высокими реовязкостными характеристиками. Установлено, что после сшивки ПАА StabVisko APM (9-12) в концентрации 0,3-0,5% образует СПС с менее высокими вязкостными характеристиками, чем ПАА FP-107.

Таким образом, ПАА StabVisko APM (9-12) уступает ПАА марки FP-107 по реологическим свойствам в линейном и сшитом состояниях.

В ходе лабораторных испытаний было установлено, что наиболее подходящими свойствами для ГПЗ обладает полимер марки FP-107, который и был выбран для дальнейшей работы.

Рис. 7. Пример эксперимента на линейной водонасыщенной модели пористой среды №1

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ

С целью подтверждения эффективности рекомендуемой технологии и получения количественных характеристик процесса фильтрации (факторы сопротивления, коэффициент вытеснения и т.д.) при физико-химическом воздействии была проведена серия лабораторных экспериментов на естественных образцах керна и моделях трещин.

Первая серия опытов проводилась на водонасыщенных образцах керна с целью определения фактора сопротивления и фактора остаточного сопротивления (рис. 7, табл. 5). Иными словами, оценивалась способность полимеров к водоизоляции и изоляции трещин высокопроницаемых каналов.

Таблица 5. Эксперимент на линейных водонасыщенных кернах (0,15% ПАА + 0,015% АХ)

Вторая серия экспериментов проводилась на щелевых моделях. Соответственно, оценивалась способность составов к изоляции в условиях наличия трещин и, соответственно, аномально высокой проницаемости.

И третья серия экспериментов была ориентирована на количественную оценку, то есть определение коэффициента вытеснения и сопутствующих характеристик. С этой целью были взяты три модели кернов с разной степенью проницаемости (от 50 до 373 мД), через которые прокачивались полимеры в разных концентрациях (0,15 и 0,3%), а также сшитые полимеры. Керны абсолютно стандартные (длина порядка 7 см, диаметр – 2,6 см) и полностью водонасыщенные.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОТОКООТКЛОНЯЮЩИМИ СОСТАВАМИ НА ВОДОНАСЫЩЕННЫХ КЕРНАХ

В первую очередь надо отметить, что фактор остаточного сопротивления зависит от проницаемости: чем больше проницаемость, тем меньше фактор сопротивления.

Рис. 8. Физическое моделирование воздействия потокоотклоняющих составов на водонасыщенных кернах

Во-вторых, с ростом фильтрации снижается фактор остаточного сопротивления (рис. 8, табл. 6, 7), при этом в высокопроницаемых кернах он снижается меньше. То есть выбранный гель эффективнее и лучше сохраняет свои свойства именно в высокопроницаемых каналах. Поэтому в данном случае возникает необходимость применения такого алгоритма, как последовательная закачка сначала сильного геля для изоляции трещин и высокопроницаемых каналов, а затем уже слабого геля с целью довытеснения остаточной нефти.

Таблица 6. Эксперимент на линейных водонасыщенных кернах (0,3% ПАА + 0,03% АХ) Таблица 7. Сводная информация по результатам фильтрации на линейных водонасыщенных моделях пласта Рис. 9. Сводная информация по определению факторов сопротивления на объемной модели (водонасыщенные керны)

ОДНОВРЕМЕННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ НА ТРИ ВОДОНАСЫЩЕННЫХ КЕРНА

Данный эксперимент проводился на объемной модели с тремя параллельно подключенными образцами керна (рис. 9, табл. 8).

До закачки состава распределение потока соответствовало Кпр моделей. Основная часть первой пачки (0,1Vпор, 0,3% FP-107 + 0,03% АХ) в количестве 61% фильтровалась в высокопроницаемую часть.

Таблица 8. Сводная информация по определению факторов сопротивления на объемной модели (водонасыщенные керны) пласта

Значительная часть второй пачки (0,2Vпор, 0,15% FP-107 + 0,015% АХ) в количестве 40% фильтровалась в среднепроницаемую часть.

После закачки состава произошло перераспределение потока: в 3,3 раза выросла доля участия низкопроницаемой части, доля участия высокопроницаемой и среднепроницаемой частей снизилась в 1,2 и 1,6 раз соответственно.

Наибольший фактор остаточного сопротивления после закачки состава определялся в среднепроницаемой части, что соответствует средней проницаемости пласта.

Проведенные эксперименты показали применимость и высокую эффективность предлагаемой технологии в условиях средней проницаемости Мещеряковского месторождения

ЭКСПЕРИМЕНТ НА МОДЕЛИ ИДЕАЛЬНОЙ ТРЕЩИНЫ

Оценка эффективности гелеполимерного воздействия при наличии трещиноватости проводилась путем определения фактора сопротивления и остаточного сопротивления на модели идеальной трещины (рис. 10).

Рис. 10. Физическое моделирование воздействия потокоотклоняющими составами на модели идеальной трещины

Для проведения данного эксперимента была подготовлена модель идеальной трещины, для чего продольный спил керна длиной 12 см по внешнему контуру был обклеен фольгой толщиной 100 мкм, после чего половинки керна соединены.

Таблица 9. Протестированные составы

Перечень протестированных составов представлен в табл. 9.

По итогам эксперимента можно отметить, что при увеличении депрессии наблюдается снижение фактора остаточного сопротивления. С ростом концентрации возрастают факторы сопротивления и таким образом изоляция трещин более надежно осуществляется концентрированными гелями. Тем не менее закачка 0,3% геля позволяет достичь значительного фактора сопротивления, а следовательно, и значительной изоляции трещин.

Рис. 11. Пример эксперимента на линейной нефтенасыщенной модели пористой среды №10

ЭКСПЕРИМЕНТЫ НА НЕФТЕНАСЫЩЕННЫХ ОБРАЗЦАХ КЕРНА

Заключительный этап лабораторных исследований – фильтрационные испытания на нефтенасыщенных образцах (рис. 11, табл. 10). Эксперимент состоял из нескольких основных этапов:

  • подготовка модели пласта с начальной нефтенасыщенностью, создание пластовых условий;
  • фильтрация нефти до стабилизации всех параметров с определением проницаемости модели по нефти;
  • вытеснение нефти водой (базовый вариант) с определением параметров нефтевытеснения;
  • закачка первой оторочки геланта (0,1Vпор 0,3% FP107 + 0,03% АХ и 0,2Vпор 0,15% FP-107 + 0,015% АХ);
  • выдержка для гелирования;
  • вытеснение водой с оценкой параметров нефтевытеснения.

Таблица 10. Сводная информация по результатам фильтрации на линейных нефтенасыщенных образцах керна

При моделировании процесса довытеснения нефти за счет закачки ГПС после базового заводнения прирост коэффициента вытеснения во всех опытах составил 9-10%, что позволяет говорить о высокой эффективности предложенной технологии.

С увеличением начальной проницаемости коллектора остаточное сопротивление и коэффициент вытеснения нефти растут.

Фактор остаточного сопротивления по сравнению с водонасыщенними моделями значительно ниже.

ФИЛЬТРАЦИОННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ НА ОБЪЕМНОЙ НЕФТЕНАСЫЩЕННОЙ МОДЕЛИ ПЛАСТА

Также были проведены эксперименты на объемных моделях, при которых параллельную прокачку осуществляли в два нефтенасыщенных образца керна (табл. 11). Опыт показал, что при комплексном применении технологии фактор остаточного сопротивления выше, чем при фильтрации отдельных стадий. А предложенная технология воздействия, включающая в себя последовательную закачку 0,3% FP-107 + 0,03%AX и 0,15% FP-107 + 0,015% AX, показала высокую технологическую эффективность и рекомендуется к проведению полевых опытно-промысловых испытаний.

Таблица 11. Сводная информация по результатам фильтрации на объемной нефтенасыщенной модели пласта

ВЫВОДЫ ПО ИТОГАМ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Проведены фильтрационные эксперименты на естественном керновом материале Мещеряковского месторождения, включающие тестирование технологии гелеполимерного воздействия на следующих моделях: линейных водонасыщенных; объемных водонасыщенных; идеальной трещины; линейных нефтенасыщенных и объемных нефтенасыщенных.

Проведенные эксперименты показали высокую эффективность технологии гелеполимерного воздействия, для реализации которой рекомендуется постадийное воздействие 0,3% ПАА со сшивателем для изоляции линейной фильтрации воды по трещинам и суперколлекторам с последующей закачкой 0,15% ПАА со сшивателем для вытеснения нефти.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАА НА НЕФТЕПОДГОТОВКУ

В рамках исследования также был изучен вопрос влияния полиакриламида на процессы подготовки нефти Мещеряковского месторождения, поскольку в случае закачки полимера в нагнетательные скважины определенная доля этого полимера выносится на поверхность и оказывает влияние на процессы водои нефтеподготовки.

Определение влияния полимера на подготовку нефти проводили с профильтрованными через пористую среду образцами, которые по свойствам существенно отличаются от исходных.

Рис. 12. Определение влияния ПАА/СПС на стабильность эмульсий

В качестве примера на рис. 12 приведены реовязкостные характеристики для некоторых составов, из которых видно, что что при прохождении через пористую среду линейный полимер и СПС подвергаются существенной механической деструкции (табл. 12-17). По итогам исследований можно сказать, что присутствие деструктированного СПС при «холодном» отстое способствует разрушению эмульсии с отделением части воды. При термохимическом отстое при концентрации полимерного состава (ПС) 0,1% и ниже разрушение ВНЭ и отделение воды происходит наиболее полно (Wост = 0%). В свою очередь, при концентрации ПС выше 0,1% отделение воды несколько ухудшается, однако остаточная обводненность ниже, чем без ПС.В обоих случаях на границе раздела фаз присутствуют небольшое количество промежуточного слоя, но для концентраций ПС ниже 0,1% их содержание мало. А в присутствии соляной кислоты процесс разделения эмульсий ухудшается

Таблица 12. Агрегативная устойчивость эмульсий в присутствии деструктированного ПАА Таблица 13. Кинетическая устойчивость ВНЭ в присутствии деструктированного ПАА Таблица 14. Кинетическая устойчивость ВНЭ в присутствии деструктированного ПАА и кислоты Таблица 15. Агрегативная устойчивость эмульсий в присутствии деструктированного СПС Таблица 16. Кинетическая устойчивость ВНЭ в присутствии деструктированного ПАА Таблица 17. Кинетическая устойчивость ВНЭ в присутствии деструктированного ПАА и кислоты

В целом же можно сказать, что при значительных концентрациях полимер как в сшитом, так и в несшитом виде улучшает процессы нефтеи водоподготовки.

ТЕХНОЛОГИЯ ГЕЛЕПОЛИМЕРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ

В результате проведенных исследований разработана технология гелеполимерного заводнения для верейско-башкирского объекта Мещеряковского месторождения со следующим алгоритмом.

Первый этап – стадия предварительной защиты ПЗП. На этом этапе осуществляется закачка предоторочки раствора низкоконтрированного ПАА для контроля приемистости скважины по вязкому раствору ПАА и защиты нефтенасыщенной части ПЗП от попадания высококонцентрированного геля, закачиваемого на последующих этапах (ориентировочный объем по 200 м 3 на каждую нагнетательную скважину).

Второй этап – изоляция трещин и суперколлекторов «сильным» гелем. На этом этапе осуществляется закачка концентрированного раствора полиакриламида с добавлением сшивателей. Данный состав должен характеризоваться повышенными реовязкостными свойствами и его основная задача заключается в изоляции трещин и суперколлекторов с ликвидацией линейной фильтрации нагнетаемой воды. Объем закачки около 10 тыс. м 3 на участок воздействия.

Третий этап – стадия вытеснения нефти «слабым» гелем. На этом этапе осуществляется закачка «слабого» геля, задача которого заключается в проникновении в удаленные зоны пласта с целью перераспределения потоков фильтрации и вытеснения нефти, объем закачки около 40 тыс. м 3 на участок воздействия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенной работы обоснована возможность применения технологии гелеполимерного воздействия на верейско-башкирском объекте Мещеряковского месторождения.

Подобраны оптимальные реагенты и рецептуры на их основе для реализации проекта. Проведенные фильтрационные эксперименты на натурном керновом материале показали высокую технологическую эффективность предложенной технологии.

Выявлено, что вынос деструктированного ГПС на основе ПАА, прошедшего через пласт, при концентрациях до 0,1% (1000 мг/л) при рН водной фазы, равном 6-7, оказывает только положительное воздействие на процесс разделения водонефтяных эмульсий.

Следующая стадия работы по данному проекту – гидродинамическое моделирование гелеполимерного воздействия и оценка технико-экономических показателей.

glavteh.ru

Это интересно:

  • Когда повыситься осаго Что будет с ОСАГО в 2018 году? В связи с нестабильностью ситуации на страховом рынке, сегодня многих интересует вопрос, что будет с ОСАГО в 2018 году? Несмотря на не принятие единого решения представителями Министерства финансов, […]
  • Как оформить балкон лоджию Как обустроить балкон или лоджию - 170 идей Практически в каждой квартире, балкон – это своеобразная кладовка, где хранятся много ненужных вещей, и нам всегда кажется, что все-таки когда-нибудь они нам пригодятся! И как мы завидуем, […]
  • Вор в закон шакро Шакро Молодой позвонил ворам в законе из СИЗО и попросил жить дружно Лидер криминального мира России Захарий Калашов (Шакро Молодой), находящийся под следствием в столичном СИЗО «Лефортово», позвонил на воровскую «сходку» в Греции и […]
  • Налоги в разрезе бюджетов Налоги субъектов РФ Актуально на: 8 июня 2017 г. Налоговым законодательством РФ предусмотрены налоги и сборы 3 видов: федеральные, региональные и местные. Региональные налоги также часто именуются налогами субъектов РФ. Подробнее о […]
  • Лист нетрудоспособности правила оформления Все о листках нетрудоспособности На ваши вопросы отвечает Екатерина Бреева, специалист-эксперт в области обязательного социального страхования с 14-летним опытом работы в Московском региональном отделении ФСС России. В медицинскую […]
  • Рассчитать пенсию для женщины 1959 года рождения Правительство повысило пенсионный возраст: калькулятор, когда вы выйдете на пенсию Расчет был произведен по годам рождения граждан 14.06.2018 в 15:44, просмотров: 403175 Правительство приняло решение о схеме повышения пенсионного […]