|
|
ыячсяс. 3. Проблемы традиционного заводнения, границы его применения. 3
Газовые методы:
• закачка воздуха в пласт;
• воздействие на пласт двуокисью углерода;
• воздействие на пласт азотом, дымовыми газами и др.
Закачка воздуха в пласт.
Метод основан на закачке воздуха в пласт и его трансформации в эффективные вытесняющие агенты за счет низкотемпературных внутрипластовых окислительных процессов. В результате низкотемпературного окисления непосредственно в пласте вырабатывается высокоэффективный газовый агент, содержащий азот углекислый газ и ШФЛУ (широкие фракции легких углеводородов)
К преимуществам метода можно отнести:
• использование недорого агента – воздуха;
• использование энергии пласта – повышенной пластовой температуры (свыше 60–70°С) для самопроизвольного инициирования внутрипластовых окислительных процессов и формирования высокоэффективного вытесняющего агента.
Отрицательные свойства воздуха как рабочего агента следующие:
1)при длительнй соприкосновение нефти с воздухом - частичное окисление нефти и ухудшению ее подвижности;
2) выпуск в атмосферу сильно «загрязненного» в эксплуатационных скважинах газа воздухом приводит к потере ценных бензиновых фракций;
3) взрывоопасность
4) коррозия труб
Воздействие на пласт двуокисью углерода.
Двуокись углерода растворяется в воде гораздо лучше углеводородных газов. Растворимость двуокиси углерода в воде увеличивается с повышением давления и уменьшается с повышением температуры.
Положительные эффекты:
1.При растворении в воде образуется угольная кислота, растворяющая некоторые виды цемента и породы пласта и повышает проницаемость.
2. Снижается набухаемость глин.
3. Может переходить из водного раствора в нефть. Способствует отмыву пленочной нефти.
4.При растворении в нефти снижает вязкость, увеличивает плотность, увеличивает объем.
Воздействие на пласт азотом, дымовыми газами и др.
Метод основан на горении твердых порохов в жидкости без каких-либо герметичных камер или защитных оболочек. Он сочетает тепловое воздействие с механическим и химическим, а именно:
а) образующиеся газы горения под давлением (до 100 МПа) вытесняют из ствола в пласт жидкость, которая расширяет естественные и создает новые трещины;
б) нагретые (180–250°С) пороховые газы, проникая в пласт, расплавляют парафин, смолы и асфальтены;
в) газообразные продукты горения состоят в основном из хлористого водорода и углекислого газа; хлористый водород при наличии воды образует слабоконцентрированный солянокислотный раствор. Углекислый газ, растворяясь в нефти, снижает ее вязкость, поверхностное натяжение и увеличивает продуктивность скважины.
10.Снижение выбросов парниковых газов в мире. Пути решения проблемы в нефтегавой отрасли. Технологии ПНП с использованием СО2. Технологии «захоронения» (утилизации) СО2.
Сущность проблемы: Развитие промышленности стало сопровождаться выбросами парниковых газов в атмосферу. Основными из них являются углекислый газ и метан. С ростом содержания газов, относящихся к парниковым, в атмосфере происходит парниковый эффект, при котором солнечные лучи легко проникают через оболочку Земли и задерживаются в атмосфере.
На сегодняшний день в нефтегазоой отрасли существует 2 основных способа решения проблемы выбросов углекислого газа:
1. Улавливание и хранение двуокиси углерода (СО2) – это процесс, включающий отделение СО2 от промышленных и энергетических источников, транспортировка к месту хранения и долгосрочная изоляция от атмосферы.
Технология «условно» включает в себя 3 этапа: улавливание, транспортировка и хранение
Наиболее широко используемым типом улавливания углерода является улавливание после сжигания. На предприятии CO₂ улавлиается и отделяется (методами адсорбции или сорбции) от других компонентов газа и сжимается. После улавливания и сжатия CO₂ в жидкую форму его транспортируют на площадку для подземной закачки. Это постоянное хранение в истощенные нефтяные и газовые месторождения, угольные пласты или солевые образования необходимо для безопасного и надежного удержания CO₂. Транспортировка чаще всего осуществляется по трубопроводу.
2. Другой метод изоляции CO2 – закачивание углекислого газа обратно в скважины истощённых месторождений, с целью повышения нефтеотдачи. (я тут хз чо писать)
Источники получения СО2: 1. Залежи углекислого газа. 2. Тепловые электростанции, химические предприятия (дымовые газы) 3. Заводы по получению искусственного газа из угля и сланцев
Технологические схемы закачки СО2 в пласт:
1. Вытеснение нефти газообразным СО2
2. Вытеснение нефти сжиженным углекислым газом
3. Вытеснение нефти карбонизированной водой.
11. Комбинированные методы ПНП.
К числу таких технологий относятся:
- термополимерное заводнение;
- термощелочное воздействие;
- закачка пара с растворителем;
- парогазовое воздействие;
- комбинация теплового воздействия с внутрипластовой генерацией химреагентов и др.
Термополимерное заводнение
Суть технологии ТПВ состоит в том, что в пласт закачивают водный раствор полимера, подогретый до температуры не более 90°С (выше этой температуры происходит деструкция полимера). Поскольку вязкость подогретого раствора невелика, он хорошо проникает, прежде всего, в трещины и другие высокопроницаемые зоны. При движении подогретого раствора по зонам высокой проницаемости прилегающие к ним низкопроницаемые зоны прогреваются за счёт теплопроводности. В результате в неохваченных вытеснением зонах пласта (в матрице) вязкость нефти снижается. Одновременно при остывании полимерного раствора его вязкость возрастает, что приводит к перераспределению вытесняющего агента и выравниванию фронта вытеснения. При этом происходит как бы саморегулирование процесса вытеснения.
Технология на сегодняшний день не применяется из-за низкой эффективности.
Закачка пара с растворителем
Известно, что при вытеснении высоковязкой нефти паром механизм смешивающегося вытеснения проявляется крайне слабо. Для повышения роли этого механизма перед нагнетанием или в процессе нагнетания пара в пласт вводят некоторое количество растворителя.
Парогазовое воздействие
Одним из недостатков насыщенного водяного пара, как теплоносителя, является резкое сокращение его объёма при конденсации пара по мере движения его по пласту. Для устранения этого недостатка к нагнетаемому пару добавляются неконденсирующиеся газы – азот, воздух, метан и др. Добавление газа приводит к изменению относительной проницаемости, способствует поддержанию давления, а также в известных случаях воздействует на саму нефть в результате растворения и химических реакций газа с её фракциями.
Термогазохимическое воздействие
сжигании на забое скважин порохового заряда, спускаемого на злектрокабеле. Время сгорания регулируется и может длиться от нескольких мин до долей сек. Интенсивность процесса изменяется также в зависимости от массы сжигаемого заряда.
Метод основан на горении твердых порохов в жидкости без каких-либо герметичных камер или защитных оболочек. Он сочетает тепловое воздействие с механическим и химическим, а именно:
а) образующиеся газы горения под давлением (до 100 МПа) вытесняют из ствола в пласт жидкость, которая расширяет естественные и создает новые трещины;
б) нагретые (180–250°С) пороховые газы, проникая в пласт, расплавляют парафин, смолы и асфальтены;
в) газообразные продукты горения состоят в основном из хлористого водорода и углекислого газа; хлористый водород при наличии воды образует слабоконцентрированный солянокислотный раствор. Углекислый газ, растворяясь в нефти, снижает ее вязкость, поверхностное натяжение и увеличивает продуктивность скважины.
12. Термогазовые методы ПНП.
Не путать с ВДОГ и другими методами
Принцип технологии основан на закачке в пласт водовоздушной смеси.
В результате взаимодействия кислорода с нефтью выделяется тепло, количество которого пропорционально количеству поглощенного кислорода, что приводит к повышению пластовой температуры вплоть до инициирования фронта горения. Генерируемое тепло конвективно переносится в область впереди фронта горения газами и водой, образовавшейся в результате окислительных реакций и первоначально содержащейся в пласте. В результате снижается вязкость вытесняемой нефти и интенсифицируется ее продвижение к добывающим скважинам. Конденсирующаяся влага образует зону повышенной водонасыщенности (вал горячей воды). Образующийся диоксид углерода растворяется в воде и нефти, изменяя их подвижность. Тяжелые фракции нефти подвергаются пиролизу и крекингу, что увеличивает выход углеводородов из пласта.
Механизм вытеснения нефти при внутрипластовом горении можно описать следующим образом. По мере перемещения фронта горения в пласте формируется несколько характерных отчетливо выделяющихся температурных зон
Зона 1. В этой области пласта уже произошло горение, и она совершенно освобождена от нефти. Нагнетаемый воздух нагревается при контакте с коллектором, что позволяет утилизировать часть тепловой энергии, выделяемой при горении. Следовательно, зона представляет собой некий теплообменник, причем температура в ней снижается в направлении от фронта горения к нагнетательной скважине.
Зона 2. Зона горения. Кислород потребляется при сжигании углеводородов и кокса, осажденного на поверхности коллектора. Температура в этой зоне определяется в основном свойствами и количеством твердых и газообразных веществ, присутствующих в единице объема зоны, и находится в пределах от 400оС до 600оС.
Зона 3. Зона коксования. Тяжелые фракции, которые не были смещены и переведены в газообразное состояние, подвергаются пиролизу. Если на фронте горения кислород использовался не полностью, протекает окислительный пиролиз.
Зона 4. Зона конденсации. При достаточном падении температуры заканчиваются химические превращения. Через эту зону фильтруются газообразная и жидкая фазы.
К благоприятным для реализации технологии объектам относятся месторождения с высокой пластовой температурой и относительно высоким пластовым давлением. Нефти в таких месторождениях, как правило, относительно маловязкие.
13. Ремонтно-изоляционные работы (РИР).
РИР осуществляются с целью ликвидации негерметичностей ЭК и ограничения водопритока в скважину. Особенность этого вида ГТМ в том, что эффективность проведения работ заключается не в получении доп добычи нефти, а в снижения содержания воды в продукции скважины.
РИР подразделяется на технологические и аварийно-восстановительные.
Технологические:
Аварийно-восстановительные:
РИР по исправлению некачественного цементного кольца;
РИР по ликвидации негерметичности ОК;
РИР по наращиванию цементного кольца за обсадной колонной и кондуктором;
РИР по креплению слабосцементированных пород в ПЗП.
Техника и оборудование:
Технологические НКТ, бурильные трубы; пакеры; цементировочный агрегат; оборудование для КРС.
Для повышения эффективности РИР необходимо:
Точно знать причины и источник обводнения;
Правильно выбрать метод РИР;
Высококвалифицированное технологическое сопровождение работ;
Наличие современной спец. техники;
Наличие качественных тампонажных материалов.
Последовательность провдения РИР:
Глушение скважин;
Подъем подземного оборудования;
Обследование ствола скважин;
Геолого-геофизические исследования в скважине;
Скрепкование ЭК, посадка пакеров;
Проведение РИР;
Заключительные работы, анализ результатов РИР.
Методы проведения РИР:
1. Технические:
А) Установка дополнительной колонны. В ЭК диаметром 146 мм устанавливается доп. колонна диаметром 114 мм без крепления цементом.
Преимущества: не нужно проводить крепление цементом; в случае необходимости колонна извлекается из скважины, ревизируется и вновь может быть спущена в скважину.
Б ) Установка металлического пластыря. Предназначается для отключения пластов и герметизации ОК в добывающих и нагнетательных скважинах.
Пластырь представляет собой стальной патрубок 1 с приваренными на концах суженными наконечниками 2, на которые надеты резиновые уплотнители 3. После спуска пластыря в заданный интервал в лифтовые трубы, на которых его спускают, закачивают жидкость давлением 18-25 МПа, за счет этого гидропривод тянет шток 4, который перемещает конус 5, и протягивает их через наконечники 2 сначала нижний, затем верхний. После прохождения конусов 5 через наконечник 2 посадочный инструмент освобождается и его извлекают из скважины.
Преимущества: По сравнению с РИР цементом – сокращение сроков ремонта на 2-3 суток, успешность 90%, длительность эффекта. Оборудование устанавливается и извлекается за одну спуско-подъемную операцию. Стоимость РИР с 1 пластырем ниже стоимости РИР с цементом.
Недостатки: Уменьшение внутреннего диаметра; максимальная депрессия на пластырь 15 (13) МПа; протяженность ремонтируемого участка не более 14 м.
В) Установка двухпакерной компоновки. Технология изоляции газоводопроявления при насосной эксплуатации скважин автономно оставляемой двухпакерной компоновкой.
2. Физико-химические.
Технология проведения:
Ниже интервала негерметичности устанавливают цементный мост. Через НКТ после установки пакера производится закачка оторочек составов. Производят докрепление цементом. Цемент разбуривают ниже интервала негерметичности, опрессовывают, цементный мост ликвидируется, скважина пускается в работу.
Виды изоляционных составов:
Отверждающие (цементы и смолы) – не используются в продуктивном пласте;
Осадкообразующие;
Гелеобразующие.
Составы бывают селективные и неселективные.
Химическая селективность – по отношению к воде, нефти, породе.
Физическая селективность – по вязкости, плотности.
14. Потокоотклоняющие технологии (ограничение водопритока и выравнивание профиля приемистости в скважинах).
Механизм действия технологий выравнивания профилей приемистости (ВПП) или потокоотклоняющих технологий (ПОТ) нагнетательных скважин основан на создании в высокопроницаемых обводненных пропластках продуктивного пласта водоизолирующих и потокоотклоняющих барьеров и перераспределении потоков нагнетаемой воды как по толщине пласта, так и по простиранию. Достигается за счет применения химических композиций и твердеющих материалов на органической или неорганической основе.
Классификация ПОТ по механизму действия на пласт:
1. Гелеобразующие системы (полимеры, биополимеры) – технологии, вызывающие снижение проницаемости наиболее высокопроницаемых промытых водой участков пласта благодаря реологическим свойствам нагнетаемого реагента-загустителя.
2. Дисперсные системы (полимерндисперсные системы ПДС, волокнисто-дисперсные системы ВДС, эмульсионные составы, эмульсионно-суспензионные составы, эмульсионно-полимерные составы) – закачка в пласт различных дисперсных систем с различной степенью дисперсности и стабильности.
Сущность воздействия ПДС заключается в повышении фильтрационного сопротивления высокообводненных промытых интервалов послойно-неоднородного пласта путем последовательного нагнетания в пласт через нагнетательные скважины слабо концентрированного полимерного раствора и глинистой суспензии с последующим образованием в пористой среде осадка, устойчивого к размытию.
При совместном закачивании глинистой суспензии и раствора полиакриламида (ПАА) в пластовых условиях образуется полимерглинистый комплекс, избирательность воздействия которого на продуктивный пласт основывается, с одной стороны – на преимущественном образовании новой системы в высокопроницаемой части пласта, с другой – отсутствием условий взаимодействия ПАА с минеральными частицами в нефтенасыщенной среде.
Технология воздействия волокнисто-дисперсных систем (ВДС) заключается в последовательной закачке в пласт через нагнетательные скважины водных суспензий древесной муки и глины.
Древесная мука благодаря наличию на своей поверхности тончайших волокнистых ответвлений фибрилл, закрепляется на стенках пор. Более мелкие частицы глины, при нагнетании их вслед, задерживаются фибриллами древесной муки, в результате образуется стойкая к размыву ВДС и уменьшается сечение промытых каналов пласта. С течением времени глина и древесная мука набухают, увеличивая эффект.
3. Осадкогелеобразующие системы – их применение сводится к выпадению нерастворимого осадка в водонасыщенных зонах.
4. Термотропные системы – закачка реагентов, создающих блокирующий воду экран за счет тепловой энергии пласта.
Физ-хим сущность – образование геля гидроксида алюминия в нефтяном пласте, который изолирует свободные от нефти высокопроницаемые участки. Образующие в результате реакции соли аммония реагируют с компонентами нефти с образованием сложных комплексных соединений, снижающих межфазное натяжение, разрушающих асфальтеновые структуры, увеличивая нефтеотдачу.
|
|
|
Скачать 2.12 Mb.