Содержание к диссертации
Введение 5
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПО СОЗДАНИЮ
МЕТОДОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННО-
ЕМКОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ
ПЛАСТА И ОГРАНИЧЕНИЯ ПРИТОКА ВОДЫ В
ДОБЫВАЮЩИЕ СКВАЖИНЫ (Литературный обзор) 10
1.1 Причины образования асфальтосмолопарафиновых отложений и
способы борьбы с ними) 10
1.1.1 Причины образования асфальтосмолопарафиновых отложений
в призабойной зоне пласта 10
Коллоидно-химические основы возникновения асфальтосмолопарафиновых отложений в призабойной зоне пласта . 14
Коллоидно-химический механизм удаления асфальтосмолопарафиновых отложений с применением органических растворителей 16
Анализ технологической эффективности существующих методов обработки призабойной зоны пластов, осложненных асфальтосмолопарафиновыми отложениями 20
1.2 Водоограничительные материалы и основы их применения 22
Формы существования остаточной нефти 22
Основные принципы действия технологий по изоляции водопритоков в промытых зонах нефтеносного коллектора 24
Коллоидно-химические основы взаимодействия водоограничительных материалов с пластом 27
Влияние электролитов на процессы агрегации силиката натрия 29
Влияние добавок водорастворимых полимеров на процессы 34 агрегации силиката натрия
1.2.6 Коллоидно-химический механизм флокуляции суспензий
полиакриламидами 38
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 42
Объекты исследования 42
Определение компонентного состава АСПО 43
Определение молекулярно-массового распределения парафиновых углеводородов в нефти и АСПО 44
Гравиметрический метод оценки эффективности разрушения АСПО 44
Методика испытаний эффективности удаления АСПО на установке моделирования процессов в однородных пластах 45
Методика испытаний эффективности действия водоограничительного состава на установке моделирования процессов в однородных пластах 49
Методика исследования селективности потокоотклоняющих способностей водоограничительного состава 50
Методика определения прироста коэффициента вытеснения
нефти при применении водоограничительного состава 52
2.9 Методика определения массы осадка 53
2.10 Измерение напряжения сдвига гелей жидкого стекла 54
2.11. Определение структурной вязкости водоограничительных
составов 56
3 СОЗДАНИЕ СОСТАВОВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ
АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ И
СПОСОБА ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОИНОИ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ ... 57
3.1 Создание составов для удаления АСПО на основе фракции
переработки жидких продуктов пиролиза нефтяного сырья 57
3.1.1 Характеристика компонентов, использующихся для создания
составов для удаления АСПО 57
4 3.1.2 Обработка призабойной зоны пласта реагентом и составами
МИА-пром 65
3.2. Создание составов для разрушения АСПО на основе смесей
растворителей и солей госсиполовой смолы 68
3.3 Способ обработки призабойной зоны пласта реагентом Миа-
пром и составами на основе смесей углеводородных растворителей
и солей госсиполовой смолы 79
4 СОЗДАНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПО ОЧИСТКЕ
ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА ОТ
АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ С
ПОДКЛЮЧЕНИЕМ В РАЗРАБОТКУ НИЗКОПРОНИЦАЕМЫХ
НЕФТЕНАСЫЩЕННЫХ ЧАСТЕЙ ПЛАСТА 82
Подбор компонентов для создания водоограничительных составов 83
Изучение способности водоограничительного состава к селективной изоляции высокопромытых участков пласта 91
4.3 Способ регулирования разработки нефтяного пласта 98
4.4 Комплексная технология Миа-пром по очистке призабойной
зоны пласта от асфальтосмолопарафиновых отложений с
исключением из разработки высокопромытых участков
Основные результаты и выводы 109
Список использованных источников 111
Приложение 1 131
Приложение 2 135
Приложение 3 137
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Повышение нефтеотдачи пластов является одной из главных проблем энергообеспечения страны. Эффективность известных методов извлечения нефти обеспечивает конечный коэффициент нефтеотдачи в пределах 0,25-0,55, что явно недостаточно для достижения полной выработки нефтяных пластов. Чрезвычайно важное значение имеет внедрение новых технологий, направленных на повышение эффективности разработки месторождений с учетом особенностей их геологического строения и структуры запасов [1-3].
Основные способы обработки продуктивных пластов, направленные на увеличение нефтеотдачи, базируются на искусственном заводнении нефтеносного пласта и реализуются различными методами [4]. При этом прорыв закачиваемых вод по пластам ведет к обводнению скважин до 95-98 %, при котором эффективность как самих гидродинамических методов, так и прочих методов повышения нефтеотдачи, резко снижается.
Увеличение нефтеотдачи и темпов разработки нефтяных залежей во многом определяется качественной работой добывающих и нагнетательных скважин, а она в свою очередь, состоянием призабойной зоны пласта (ПЗП) -коэффициентом ее продуктивности (приемистости). Призабойная зона пласта наиболее подвержена различным гидродинамическим и термическим изменениям, в результате которых снижаются ее фильтрационные характеристики. Основной причиной снижения фильтрационных характеристик ПЗП пласта является образование асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО).
Основными параметрами, определяющими выпадение АСПО являются давление, температура, скорость фильтрации, газовый фактор, содержание в нефти структурообразующих компонентов - твердых парафинов и асфальтенов, конструкция ПЗП и др. Длительная закачка сточной воды с
присутствующей в ней после водоподготовки в небольших объемах нефти также приводит к образованию и накоплению значительного объема АСПО в ПЗП нагнетательных скважин.
Из всех методов удалении АСПО наибольшей эффективностью обладают углеводородные растворители и составы на их основе. Многообразие и сложность факторов, влияющих на процесс удаления АСПО, стимулируют работы по поиску новых составов с высокой экономической и технологической эффективностью.
Что касается повышения нефтеотдачи пластов, эффективность вытеснения нефти водой характеризуется коэффициентом извлечения нефти, который представляет собой произведение двух величин: коэффициента охвата пласта заводнением и коэффициента вытеснения нефти. Современные представления о размещении остаточных запасов нефти показывают, что для более полного вытеснения нефти из неоднородных пластов необходимо увеличивать охват пласта заводнением. Для увеличения степени охвата пластов заводнением применяются потокоотклоняющие технологии, регулирующие (снижающие) проницаемость водопроводящих зон и пропластков неоднородного пласта: полимерное воздействие, вязкоупругие дисперсные композиции, геле- и осадкообразующие технологии и т.д. Их применение позволяет перераспределять энергию закачиваемой воды в пласте и способствует извлечению нефти из невыработанных зон.
Для образования осадков и гелей внутри пласта обычно последовательно закачивают оторочки растворов солей многовалентных металлов и щелочных реагентов (силикатов, гидроксидов, карбонатов, фосфонатов щелочных металлов), растворов солей кальция и растворов, содержащих сульфат ионы, жидкого стекла. Для регулирования свойств осадков и гелей в состав композиции вводят водорастворимые полимеры, из которых наиболее активным является полиакриламид, который придает гелям и осадкам вязкоупругие свойства.
7 Широкое внедрение водоограничительных материалов в нефтедобыче показывает, что геолого-технические мероприятия с их применением являются достаточно эффективным средством отключения высокопроницаемых промытых участков коллектора и призабойной зоны пласта из разработки и переориентировки потоков реагентов на ранее незатронутые нефтенасыщенные участки.
Применение технологий, повышающих фильтрационные характеристики ПЗП путем их очистки от кольматирующих загрязнений, в первую очередь от АСПО, осложняется при закачке расходованием большей их части в высокопроницаемых промытых участках неоднородного пласта. Экономически более выгодным для восстановления емкостно-фильтрационных свойств ПЗП и увеличения нефтеотдачи является применение технологий по изоляции промытых зон и прослоев пласта и удалению АСПО за одну скважино-обработку. Поэтому исследования, направленные на создание высокоэффективных комплексных технологий удаления АСПО с помощью растворителей и снижения неоднородности пласта для повышения нефтеотдачи путем закачки водо-ограничительных составов, являются актуальной проблемой.
Цель работы: Коллоидно-химическое обоснование рецептуры составов на основе углеводородных растворителей для удаления АСПО и водоограничительных составов на основе гелеобразующих компонентов, а также комплексной технологии по очистке призабойной зоны пласта от АСПО с подключением в разработку низкопроницаемых нефтенасыщенных частей пласта.
Основные задачи исследования:
создание составов для разрушения АСПО на основе фракции
углеводородов жидких продуктов пиролиза нефтяного сырья;
создание составов для разрушения АСПО на основе смесей
растворителей и солей госсиполовой смолы;
разработка технологических основ удаления АСПО из призабойной
8 зоны пласта в зависимости от природы нефтеносного коллектора; создание водоограничительных составов путем подбора концентраций и соотношения объемов компонентов в системе водорастворимый полимер - щелочной компонент - соль поливалентного металла;
разработка комплексной технологии по очистке призабойной зоны пласта от АСПО с исключением из обработки высокопромытых участков пласта;
проведение опытно-промысловых испытаний комплексной технологии.
Научная новизна работы:
впервые показана определяющая роль диспергирующего действия реагента МИА-пром и составов на его основе в эффективности разрушения АСПО по сравнению с их растворяющей способностью; изучены концентрационные зависимости характера коагуляции дисперсий коллоидного кремнезема и полиакриламида в присутствии солей поливалентных металлов;
обоснована технологическая целесообразность совместного применения составов для удаления АСПО из призабойной зоны пласта и водоограничительных составов на основе растворов силиката натрия и полиакриламида.
Практическая значимость:
создан реагент и ряд составов Миа-пром для разрушения
конгломератов АСПО в призабойной зоне пласта до суспензий и
налажено их производство;
на основе реагента и составов Миа-пром создана технология
удаления АСПО из призабойной зоны пласта;
предложены водоограничительные составы на основе водных
растворов полимеров, щелочных компонентов и хлористого
алюминия;
9 создана технология ограничения водопритока по высокопроницаемым выработанным частям неоднородного пласта; создана и внедрена на нефтепромыслах ОАО «Татнефть» комплексная технология Миа-пром очистки призабойной зоны пласта от АСПО с исключением из обработки высокопромытых участков пласта; Апробация работы: Основные положения и результаты работы доложены на 12-ом Европейском симпозиуме «Повышение нефтеотдачи пластов» в г. Казани в 2003 г. и на II Российской конференции «Актуальные проблемы нефтехимии» в г. Уфе в 2005 г.
Публикации работы: По материалам диссертации опубликовано 7 работ в виде тезисов конференций, статей и патентов РФ.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом Программы развития приоритетных направлений науки в РТ на 2001-2005 годы по направлению «Топливно-энергетические и сырьевые ресурсы, энергосберегающие технологии из освоения», подраздел «Повышение эффективности выработки запасов действующих нефтяных месторождений», утвержденной постановлением Кабинета министров РТ от 06.02.01.
Похожие диссертации на Составы на углеводородной и силикатной основе для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений
