Классификация и назначение методов повышения нефтеотдачи пластов

 

Распределение остаточной нефтенасыщенности пластов требует, чтобы методы увеличения нефтеотдачи эффективно воздейство­вали на рассеянную нефть в заводненных или загазованных зонах пластов, на оставшиеся с высокой нефтенасыщенностью (но ниже начальной) слабопроницаемые слои и пропластки в монолитных заводненных пластах, а также обособленные линзы в разрезе и зоны (участки) в плане, совсем не охваченные дренированием, системой скважин. Представляется совершенно бесспорным, что при столь широком многообразии состояния остаточной нефтена­сыщенности, а также при большом различии свойств нефти, воды и газа и проницаемости нефтенасыщенных зон пластов не может быть одного универсального метода увеличения нефтеотдачи пла­стов, устраняющего все причины остаточной нефтенасыщенности. Кратко причины образования остаточной нефти и пути ее извле­чения представлены ниже.

 

Причины образования	Пути извлечения
Расчлененность, прерывистость пластов составляет 0,1—0,8 объема залежи	Повышение охвата дренированием за счет системы размещения скважин, вы­бора объектов, вскрытия пластов, опти­мизации давления нагнетания
Неоднородность пластов по проницае­мости от 0,01 до 3—4 мкм2	Выравнивание проводимости пластов за счет уменьшения фазовой проницаемо­сти для воды, увеличения вязкости и др.
Вязкость нефти больше вязкости воды и изменяется от 1—5 до 50— 1000 мПа-с	Снижение вязкости нефти, увеличение вязкости воды; объемное расширение нефти
Межфазные, молекулярные силы на контакте нефти с водой и породой составляют 18—30 мН/м	Устранение межфазного натяжения на контакте нефть—вода; гидрофилизация пористой среды
Микронеоднородность составляет Ы0~4—1 см; удельная поверхность пористой среды—(0,05—3)104 см2/см3 или (0,02—1,5 м'/г)	Ослабление молекулярных и проявление гравитационных сил

 

Известные методы увеличения нефтеотдачи пластов в основном характеризуются направленным, кумулятивным действием, каж­дый из которых воздействует на одну-две причины, вызывающие остаточную нефтенасыщенность. По типу рабочих агентов класси­фикацию известных методов увеличения нефтеотдачи пластов можно представить в виде схемы на рис. 29. В основе всех извест­ных методов увеличения нефтеотдачи пластов лежит заводнение, т. е. вода — основной компонент всех рабочих агентов, к которому добавляются химические продукты, газ, воздух, теплоносители и растворители. А по целевому назначению их классификацию можно представить в виде схемы на рис. 30.

В рамках обычного заводнения нефтяных залежей, без доба­вок к воде активных агентов, повысить охват заводнением и неф­теотдачу пластов можно применением технологии и системы за­воднения, наилучшим образом соответствующих особенностям гео­логического строения пластов (циклическое воздействие на слои­стые, изменение направления потоков на зонально-неоднородные пласты, самостоятельные скважины на обособленные линзы, пропластки и др.).

Добавление к воде активных агентов (ПАВ, полимеров, щело­чей, двуокиси углерода, углеводородного газа, мицеллярных рас­творов) осуществляется для повышения охвата пластов заводне­нием и вытеснения остаточной нефти из заводненных зон.

Все эти методы характеризуются различной потенциальной возможностью увеличения нефтеотдачи пластов (от 1,5—2 до 25—35 % от балансовых запасов) и разными критическими фак­торами их применения (табл. 20).

Таблица 20

Потенциальные возможности и критические факторы методов увеличения нефтеотдачи пластов

 

Остаточную нефть из заводненных частей пластов могут эффек­тивно вытеснять только мицеллярные растворы и углекислый газ, которые обеспечивают смешиваемость нефти с вытесняющим аген­том, т. е. устраняют действие капиллярных сил, удерживающих эту нефть. Повышать охват заводнением неоднородно-слоистых и зонально-неоднородных пластов способны полимерные растворы, углекислый газ, водогазовые смеси, циклическое воздействие, изменение направления потоков жидкости, щелочи, уменьшающие подвижность воды и неоднородность потоков. С помощью пара и внутрипластового горения за счет снижения вязкости нефти одно­временно увеличивается и вытеснение нефти, и охват пластов по сравнению с обычным заводнением только в случае высоковяз­ких нефтей. Водорастворимые ПАВ и серная кислота обеспечи­вают повышение нефтеотдачи пластов в основном за счет увели­чения работающей толщины пластов в скважинах, так как мало снижают межфазное натяжение.

Нефть, оставшуюся в обособленных линзах и пропластках, можно извлекать только с помощью специально пробуренных на них скважин или переведенных с других горизонтов. Исходя из потенциальных возможностей и назначения методов, можно от­метить, что для наших нефтяных месторождений с маловязкими нефтями, разрабатываемых с использованием заводнения, к наибо­лее перспективным методам относятся применение:

1. двуокиси углерода;

2. водогазовых смесей;

3. мицеллярных растворов,

а для месторождений с высоковязкими нефтями:

1. пара;

2. внутрипластового горения.

Остальные методы будут использоваться в основном для ин­тенсификации добычи нефти и регулирования процесса разра­ботки с целью достижения проектных показателей, так как их по­тенциальные возможности ниже возможных погрешностей при расчетах эффективности заводнения.