Методы повышения нефтеотдачи пластов

В настоящее время выделяют несколько групп методов повышения нефтеотдачи пласта:
- гидродинамические методы;
- физико-химические методы;
- тепловые, микробиологические и другие методы.
Гидродинамические методы

К ним относятся:
- нестационарное заводнение;
- форсированный отбор жидкости;
- вовлечение в разработку недренируемых запасов;
- барьерное и очаговое заводнение.
К первой группе относятся методы, которые осуществляются через изменение режимов
эксплуатации скважин и, как следствие, через изменение режимов работы пласта.

Эти ме­тоды объединяются общим понятием «нестационарное заводнение» и включают в себя:
- циклическое заводнение;
- изменение направления фильтрационных потоков.
Они сравнительно просты в реализации, не требуют больших экономических затрат и получили широкое развитие.
Методы основаны на периодическом изменении режима работы залежи путем прекра­щения и возобновления закачки воды и отбора, за счет чего более полно используются ка­пиллярные и гидродинамические силы.

Это способствует внедрению воды в зоны пласта, ранее не охваченные воздействием.
Форсированный отбор жидкости применяется на поздней стадии разработки, когда об­водненность достигает более 75%.

При этом нефтеотдача возрастает вследствие увеличе­ния градиента давления и скорости фильтрации.

При этом методе вовлекаются в разработку участки пласта, не охваченные заводнением, а также отрыв пленочной нефти с поверхности породы. Форсированный отбор - наиболее освоенный метод повышения нефтеотдачи. При­ступать к нему следует постепенно, увеличивая дебит отдельных скважин на 30-50%, а за­тем - в 2-4 раза. Предельное значение увеличения отбора регламентируется возможностя­ми используемого способа эксплуатации скважин. Для осуществления форсированного от­бора необходимы насосы высокой подачи или использование газлифта.
Эксплуатация газонефтяных месторождений осложняется возможными прорывами газа к забо­ям добывающих скважин, что значительно усложняет, вследствие высокого газового фактора, их эксплуатацию.

Суть барьерного заводнения состоит в том, что нагнетательные скважины распола­гают в зоне газонефтяного контакта. Закачку воды и отборы газа и нефти регулируют таким обра­зом, чтобы исключить взаимные перетоки нефти в газовую часть залежи, а газа - в нефтяную часть.
Очаговое заводнение - это дополнение к уже осуществленной системе законтурного заводнения или внутриконтурного. При этом группы нагнетательных скважин размещаются на участках пласта, отстающих по интенсивности использования запасов нефти.
Физико-химические методы
Использование физико-химических методов повышения нефтеотдачи пластов - одно из наиболее перспективных направлений в процессах разработки нефтяных месторождений. Научными организациями отрасли разработано, испытано и сдано более 60 технологий с использованием физико-химического воздействия.
Одним из методов воздействия на продуктивные пласты, особенно низкопроницаемые, является гидравлический разрыв пласта (ГРП).

Он оказывает воздействие не только на при-забойную зону пласта, но и способствует повышению нефтеотдачи.

При ГРП создается си­стема глубокопроникающих трещин, в результате чего значительно увеличивается дрениру­емая скважиной зона и повышается производительность скважин. Продолжительность эф­фекта от ГРП достигает 3-5 лет, коэффициент успешности - 85%.
Ведущее место в физико-химических методах воздействия на пласт занимает полимер­ное заводнение. Получение композиций полимеров в сочетании с различными реагентами существенно расширяет диапазон применения полимеров. Основное назначение полиме­ров в процессах увеличения нефтеотдачи пластов - выравнивание неоднородности продук­тивных пластов и повышение охвата при заводнении.
Существуют следующие технологии с использованием полимеров:
- полимерное заводнение (закачка оторочки} на неоднородных по проницаемости объек­тах с высоковязкой нефтью, находящихся в начальной стадии разработки;
- комплексное воздействие на продуктивные пласты полимерными гелеобразующими системами в сочетании с интенсифицирующими реагентами (ПАВы, щелочи, кислота) применяется на поздней стадии разработки;
- воздействие на пласт вязкоупругими составами (ВУС) для выравнивания профиля при­ емистости и интенсификации добычи нефти;
- циклическое полимерное заводнение с использованием раствора сшитого полиакриламида, содержащего неионогенное ПАВ;
- циклическое воздействие на продуктивный пласт лолимерсодержащими поверхностно-активными системами;
- щелочно-полимерное заводнение;
- полимерное воздействие при закачке в пласт углекислоты.
Особенно эффективен метод ВУС для пластов, характеризующихся резкой неоднород­ностью и слабой гидродинамической связью.

Данный метод выравнивает проницаемость и тем самым позволяет повысить охват пласта полимерным воздействием и снизить темпы обводнения добываемой нефти.
К модифицированным технологиям относится воздействие на обводненные продуктивные пласты полимер-дисперсной системой (ПДС) на основе ПАА суспензий глин. Их применение заключается во внутрипластовом регулируемом образовании дисперсных вязкоупругих систем между химическими реагентами и водонефтенасыщенной породой. Это позволяет увеличить нефтеотдачу на поздней стадии разработки, когда традиционные методы малоэффективны.
Одним из эффективных методов физико-химического воздействия на пласт является ще­лочное заводнение. Метод основан на снижении поверхностного натяжения на границе нефти с раствором щелочи. При этом образуются стойкие водонефтяные эмульсии с высокой вязко­стью, способные выравнивать подвижность вытесняемого и вытесняющего агентов. Щелоч­ное заводнение эффективно для нефти высокой вязкости и неоднородных пластов.
Для доотмыва остаточной нефти применяется метод закачки большеобъемных оторочек поверхностно-активными веществами (ПАВ).
На завершающих стадиях разработки большое значение имеет ограничение притоков пластовой и закачиваемой воды. Для этой цели применяются различные методы ремонтно-изоляционных работ, в результате которых не только уменьшается обводненность продукции, но и повышается охват пласта процессом выработки запасов.

Наиболее часто применяется изоляция цементом обводненных пропластков или ликвидация заколонной циркуляции.

В том случае, когда происходит прорыв воды по отдельным высокопроницаемым пропласткам, прак­тически не отделенными глинистыми перемычками от необводненных интервалов, использу­ется метод селективной (избирательной) изоляции.

Вариантами этого метода являются: при­менение кремнийорганических соединений (продукт 119-204, Акор), закачка силиката натрия (жидкое стекло), волокнисто- и полимернаполненных дисперсных систем (ВДС и ПНДС).
На современном этапе задачу повышения нефтеотдачи пластов экологически чистыми технологиями может решить метод микробиологического воздействия на пласт.

В отличие от химических реагентов, теряющих активность в результате разбавления их пластовыми водами, микроорганизмы способны к саморазвитию, т.е. размножению и усилению биохи­мической активности в зависимости от физико-химических условий среды.
Одними из приоритетных методов повышения нефтеотдачи пластов, наиболее подготов­ленными технологически и технически, являются тепловые, когда в продуктивный пласт вво­дится тепло.

При этом вязкость нефти снижается, а нефтеотдача увеличивается.

Среди теп­ловых методов воздействия на нефтяные пласты выделяют два направления:
- закачка в пласты пара и нагретой воды;
- внутрипластовое горение.
Тепловые методы целесообразно применять в пластах с вязкостью нефти более 50 мПа-с.

 

Требования, предъявляемые к монометрам

Класс точности манометров должен быть не ниже:

2,5 - при рабочем давлении до 2,5 МПа (25 кгс/см2);

1,5 - при рабочем давлении более 2,5 МПа (25 кгс/см2) до 14 МПа (140 кгс/см2);

1,0 - при рабочем давлении более 14 МПа (140 кгс/см2).

Шкала манометров выбирается из условия, чтобы при рабочем давлении стрелка манометра находилась в средней трети шкалы.На шкале манометра должна быть нанесена красная черта, указывающая допустимое давление.

Взамен красной черты допускается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластинку, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.

Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу, при этом шкала его должна быть расположена вертикально или с наклоном вперед до 30° для улучшения видимости показаний.

Номинальный диаметр манометров, устанавливаемых на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за манометрами, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 м - не менее 150 мм и на высоте от 3 до 5 м - не менее 250 мм. При расположении манометра на высоте более 5 м должен быть установлен сниженный манометр в качестве дублирующего.

Перед каждым манометром должен быть трехходовой кран или другое аналогичное устройство для продувки, проверки и отключения манометра. Перед манометром, предназначенным для измерения давления пара, должна быть сифонная трубка диаметром не менее 10 мм.

Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовой кран или заменяющее его устройство, позволяющее проводить периодическую проверку манометра с помощью контрольного. В необходимых случаях манометр в зависимости от условий работы и свойств среды, находящейся в сосуде, должен снабжаться или сифонной трубкой, или масляным буфером, или другими устройствами, предохраняющими его от непосредственного воздействия среды и температуры и обеспечивающими его надежную работу.

Поверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже одного раза в 12 месяцев. Кроме того, не реже одного раза в 6 месяцев владельцем сосуда должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок. При отсутствии контрольного манометра допускается дополнительную проверку производить проверенным

рабочим манометром, имеющим с проверяемым манометром одинаковую шкалу и класс точности.

Порядок и сроки проверки исправности манометров обслуживающим персоналом в процессе эксплуатации сосудов должны определяться инструкцией по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов, утвержденной руководством организации — владельца сосуда, но не менее одного раза в сутки.

Требования безопасности при эксплуатации нагнетательных скважин