Вытеснение нефти терморастворителями

       Механизм процесса. Лучшими теплоносителями и вытеснителями оказались горячая вода и водяной пар при высоком давлении. Вода и нефть практически взаимонерастворимы в атмосферных условиях. Неограниченная растворимость нефтей в жидкой воде, достигается при температуре 320-340 ⁰С и давлениях 16-22 МПа. Причем вода в отличие от других растворителей при снижении температуры водонефтяного раствора до атмосферной полностью выделяет всю растворенную в ней нефть. Насыщенный водяной пар как терморастворитель нефти действует во всей области его существования в интервале температур 100-370 ⁰С и давлений от атмосферного до 22 МПа. Пар обладает большой теплоемкостью - более 5000 кДж/кг - в 3-3,5 раза выше горячей воды при 230⁰С, вносит в пласт значительное количество тепловой энергии, которая расходуется на нагрев пласта и снижение относительной проницаемости, вязкости и расширение всех насыщающих пласт агентов - нефти, воды и газа, изменение компонентного состава в результате термического крекинга при температурах выше 340-400⁰С, дистилляция пара и спонтанный переход воды в паровую фазу при низких давлениях. Кроме того, происходит и снижение поверхностного натяжения, изменение капиллярного давления, типа смачиваемости (гидрофобизация) коллектора. Основную долю эффекта вытеснения нефти (40-50 %) обеспечивает снижение вязкости нефти, затем - дистилляция нефти и изменение подвижностей (по 18-20 5) и в меньшей мере - расширение нефти и смачиваемость пласта.

    Коэффициент охвата для горячей воды выше, чем для пара. Охват паром по толщине не превышает 0,4, по площади составляет 0,5-0,9. Коэффициент нефтеотдачи при этом достигает 0,3-0,35.

    Технология воздействия и область применения.

Существует несколько модификаций технологии закачки теплоносителя:

- закачка горячей воды

- закачка геотермальных вод

- паротепловое воздействие

- пароциклическое воздействие

- термополимерное воздействие

    Циклическое нагнетание пара осуществляют прямым нагнетанием пара в нефтяной пласт через нефтяные скважины, некоторой выдержкой их в закрытом состоянии и последующей эксплуатацией скважин для отбора из пласта нефти с пониженной вязкостью и сконденсированного пара. Механизм извлечения нефти характеризуется теми же явлениями, что и вытеснение нефти паром, но дополнительно происходит противоточная капиллярная фильтрация. При нагнетании, пар внедряется в наиболее проницаемые слои и крупные поры пласта. Во время выдержки в прогретой зоне пласта происходит активное перераспределение насыщенности за счет капиллярных сил: горячий конденсат вытесняет, замещает маловязкую нефть из мелких пор и слабопроницаемых линз (слоев) в крупные поры и высокопроницаемые слои.

    Теплоноситель закачивают в виде нагретой оторочки более 0,3-0,4 объема обрабатываемого пласта, а затем форсированно продвигают её по пласту холодной водой, которая нагревается теплотой, аккумулированной в пласте за фронтом вытеснения.

    Технология термополимерного воздействия (ТПВ) предусматривает закачку в пласт нагретого до температуры 60-80⁰С горячего полимерного раствора концентрацией 0,05-0,1%.

существуют также разновидности ТПВ:

· с добавлением полиэлектролита, способствующего замедлению возможной деструкции полимера и более глубокому проникновению в пласт;

· циклическое ТПВ, при котором закачка теплоносителя и раствора полимера осуществляется в несколько циклов, затем предусматривается закачка обычной воды. При этом увеличивается коэффициент охвата, интенсифицируются капиллярные и термоупругие эффекты.

    В качестве теплоносителей для нагнетания в пласт используется перегретая вода, температурой 260⁰C.

Механизм процесса. При ТПВ температура закачиваемого горячего полимерного раствора после прохождения по пласту снижается до пластовой, тем самым увеличивая вязкость на фронте вытеснения, что приводит к выравниванию и увеличению коэффициента охвата пласта. Этот процесс в пласте саморегулируемый, что особенно важно в трещиноватых коллекторах. Тепловая энергия ТПВ способствует снижению вязкости нефти, увеличению ее подвижности и резко активизирует механизм капиллярной пропитки.

    При ТПВ КНО в 1,5-1,7 раз выше по сравнению с обычнымзаводнениемтермополимерное воздействие и различные его модификации, успешно применяется на Лиственском, Гремихинском и Мишкинском месторождениях.