го ПАВ. При необходимости вводился содетергент. Они использовались в виде водных растворов или дисперсий.
Подбор композиций ПАВ проводился методом экспериментальной оптимизации. В качестве критериев были выбраны межфазное натяжение на границе нефть-раствор ПАВ, параметры солюбилизации и фазовое поведение систем (то есть, способность к образованию средне-фазной микроэмульсии). Оптимизация состава проводилась для конкретных пластовых температур, минерализации воды и состава (типа) нефти.
Выполненные работы позволили подобрать несколько рецептур композиций ПАВ, предназначенных для различных месторождений России. Например, для месторождений Ура-ло-Поволжья (пластовые температуры 20 — 400С и различная минерализация вод 5 — 300 г/ дм3) или
ность насыщающих флюидов и вероятный механизм действия.
При всей сложности происходящих процессов его можно представить в виде трех основных стадий:
■ смачивание поверхности по-ровых каналов;
■ отрыв капель и пленок нефти с поверхности и их солюбилизация;
■ удерживание нефти в объеме дисперсии до предельного насыщения и транспорт с потоком нагнетаемой воды.
Особенность процесса заключается в образовании на фронте вытеснения микроэмульсионных фаз.
Эффективность воздействия на пористую среду и насыщающие ее флюиды оценивалась по величинам коэффициентов восстановления водопроницаемости и нефтевытесне-ния. После воздействия водной дисперсией композиции ПАВ оптимального состава значения коэффициента восстановления проница-
КОМПОЗИЦИИ ПАВ с высоким
МОЮЩИМ ДЕЙСТВИЕМ
ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРИЕМИСТОСТИ
СКВАЖИН И НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ
ву
Г.Б. ФРИДМАН, О.Б. СОБАНОВА, И.Л. ФЕДОРОВА, А.Н. ШАКИРОВ
ОАО «НИИнефтепромхим», ЗАО «Татнефтеотдача»
Одним из важных направлений при эксплуатации нефтяных месторождений является работа с фондом нагнетательных скважин. Последняя включает в себя освоение скважин под закачку и поддержание в них необходимой приемистости. Наряду с задачами интенсификации добычи нефти в последние годы особенно остро встает проблема повышения нефтеотдачи пластов.
В ОАО «НИИнефтепромхим» занимаются разработкой новых методов, основанных на использовании композиций поверхностно-активных веществ (ПАВ) разных типов на водной основе [1-3].
Применение не индивидуальных ПАВ, а сложных рецептур, позволяющих в широких пределах изменять их свойства, дает возможность получать более эффективные реагенты. Авторами статьи разработана методика, позволяющая подбирать составы композиций ПАВ для различных геолого-физических условий месторождений.
Композиции состояли, как правило, из анионного и неионогенно-
для месторождений Западной Сибири (пластовые температуры 60 — 1000С и низкая минерализация вод 5 — 20 г/дм3).
Полученные составы позволяют снизить межфазное натяжение на границе с нефтью до 10-2 — 10-3 мН/м, обладают высокой солюби-лизирующей способностью. На границе с нефтью образуют микроэмульсионную фазу с равными параметрами солюбилизации воды и углеводорода и не вызывают образования устойчивых плохо разрушающихся эмульсий. Водные дисперсии ПАВ имеют повышенную вязкость по сравнению с водой (1,7 — 8,0 мПас).
Проведенные исследования физико-химических свойств композиций ПАВ (смачивающая и адсорбционная способность, реологические показатели), а также анализ зависимостей, характеризующих процесс фильтрации водной дисперсии в моделях водо- и водонефтенасы-щенной пористой среды, позволили определить влияние композиций ПАВ на проницаемость, подвиж-
емости превышают единицу. Это свидетельствует о повышении проницаемости после обработки. Значения коэффициента нефтевытес-нения изменяются от 70 до 98%, что в 1,2 — 1,5 раз превышает коэффициент нефтевытеснения водными растворами индивидуальных ПАВ при равных объемах оторочек и одинаковых концентрациях.
Полученные результаты позволили рекомендовать композиции ПАВ в качестве эффективного моющего и нефтевытесняющего агента.
Организован выпуск композиций ПАВ в промышленности под названием реагент СНПХ-95. Он выпускается в виде нескольких марок, предназначенных для разных геолого-физических условий месторождений.
Были предложены два направления использования реагента СНПХ-95: первое — для увеличения приемистости нагнетательных скважин и второе — для повышения нефтеотдачи пластов.
Известно, что нагнетание в пласт низко концентрированных растворов ПАВ может увеличить приемис-
наука — производству ^
№ скважин Площадь Толщина пласта, м Перфо-риров. толщина пласта, м Доля песчаников, % Кол-во закачанного реагента СНПХ-95, т Объем закачанной водной дисперсии СНПХ-95, м Приемистость, М/сут. Коэффициент приемистости, 10х М/с МП
эффективная нефте-насыщенная до обработки после обработки по индикаторным кривым по КВД
до обработки после обработки до обработки после обработки
538 Сев.-Азнак. 11,6 11,6 11,0 100 3,0 54 250 380 4,8 7,2 2,38 5,76
4450 Юж.-Азнак. 10,0 8,5 8,0 76 3,1 45 242 317 2,5 12,5 4,60 2,35
2799 Сев.-Азнак. 12,6 7,2 6,0 100 2,5 35 288 456 4,1 4,7 7,0 7,00
4648 Юж.-Азнак. 7,6 7,6 9,0 100 3,0 51 345 480 2,2 5,5 5,60 7,60
21527 Бере-зовск. 6,4 3,6 4,4 100 1,4 29 449 476 5,6 7,8 6,07 7,97
10064 Альме-тьев. 18,5 10,0 10,5 92 3,1 54 278 275 5,3 14,4 3,15 3,15
Характеристики нагнетательных скважин, обработанных реагентом СНПХ-95
тость скважин. В качестве причин восстановления проницаемости называют изменение капиллярных сил и отмывающий эффект ПАВ, изменение смачиваемости породы и межфазные переходы, увеличение фазовой проницаемости по воде в призабойной зоне. Отмечается также способность ПАВ снижать степень загрязненности пород и, в отдельных случаях, набухаемость глинистых составляющих коллектора.
Первоначально применение водной дисперсии СНПХ-95 для обработки призабойной зоны нагнетательных скважин осуществлялось на Альметьевской, Березовской, Азнакаевской площадях Ромашкин-ского месторождения в ОАО «Татнефть». Геолого-промысловые и технологические показатели по обработанным скважинам приведены в таблице.
В качестве опытных объектов были выбраны 6 скважин, расположенных в терригенных отложениях девона. Эффективная толщина пласта составляла 6,4 — 11,6 м, нефте-насыщенная — 3,6 — 11,0 м. Перфорацией было вскрыто от 4,4 — 11,0 м. В скважины закачивалась как пресная, так и сточная вода с минерализацией 90 — 130 г/дм3. Перед мероприятием приемистость скважин составляла 250 — 449 м3/сут, коэффициент приемистости — (2,2 — 7,0)10 м3/сутМПа. Наблюдалась тенденция к снижению коэффициента приемистости из-за загрязнения призабойной зоны нефтяными и механическими примесями, вносимыми с нагнетаемой водой.
Приготовление водной дисперсии проводилось непосредственно на скважине путем дозирования реагента СНПХ-95 в поток нагнетаемой воды. В том случае, когда закачиваемая вода была пресной, то в процессе приготовления водной дисперсии добавляли минерализованную пластовую воду в определенном соотношении.
В скважины было закачано 1,4
— 3,1 т композиции ПАВ в виде водной дисперсии СНПХ-95 в объеме 29 — 54 м3 из расчета охвата ею призабойной зоны в радиусе от 4 до 12 м. Водную дисперсию продавливали в пласт 8 — 10 м3 закачиваемой воды. Скважины пускали в работу после проведения гидродинамических исследований.
Проведенные исследования позволили установить, что приемистость всех опытных скважин увеличилась. Эффект продолжается от 4 до 18 мес. (в среднем 12 мес.). Коэффициенты приемистости скважин после обработки возрастают в среднем в 1,5 — 2,0 раза.
Данные о гидродинамических свойствах пласта, полученные путем изучения неустановившихся процессов, при остановке и пуске скважин (кривые восстановления давления
— КВД) позволили установить целостную картину воздействия. В результате закачки СНПХ-95 наблюдается увеличение гидропроводно-сти и проницаемости близлежащей к забою зоны пласта (в среднем в 2 раза). Одновременно происходит снижение этих параметров в более удаленной части пласта, что позволяет сделать вывод о том, что происходит очистка ближней зоны от нефтяных, а также, по-видимому, и от механических примесей и вытеснение загрязняющей пробки вглубь пласта.
Для оценки влияния СНПХ-95 на эффективную толщину пласта и профиль приемистости скважин были проведены исследования с помощью глубинных расходомеров. Полученные данные позволили установить, что влияние СНПХ-95 на изменение работающей толщины пласта оказалось несущественным, однако проявилось выравнивающее действие на профиль приемистости скважин. Этот эффект выражался в уменьшении коэффициента неоднородности профиля приемистости. В среднем изменению подверглось 63% перфорированной толщины
пласта, причем общий поток жидкости увеличился на 12%.
То есть, полученные результаты подтвердили предполагаемый нами механизм действия композиций ПАВ, заключающийся в моющем (нефтевытесняющем) действии. Кроме того проявился сопутствующий эффект — выравнивание профиля приемистости, что можно объяснить повышенной вязкостью водной дисперсии по сравнению с водой, а также образованием микроэмульсий.
Следует отметить, что испытания водной дисперсии СНПХ-95 для обработки призабойной зоны нагнетательных скважин проводились также на Ем-Еговской и Талинской площадях Красноленинского месторождения Западной Сибири. Там обработано 5 скважин, вскрывающих высокотемпературные пласты ЮК10. Полученные результаты подтвердили эффективность применения водной дисперсии СНПХ-95 для восстановления приемистости и в этих условиях. После воздействия приемистость скважин возросла в среднем в 1,5 раза. Длительность эффекта составила около года.
Существующие в настоящее время методы повышения нефтеотдачи пластов в зависимости от свойств закачиваемого в продуктивный пласт реагента подразделяются на две группы. Первая основана на применении блокирующих реагентов, способствующих увеличению охвата пласта заводнением, вторая — на закачке нефтеотмывающих реагентов. Однако наиболее перспективными являются комплексные технологии, включающие обе группы реагентов.
На основе реагента СНПХ-95 авторами была разработана такая комплексная технология увеличения нефтеотдачи пластов, названная СНПХ-95М. Технология основ
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.