ВКР. Диплом_ВКР_Тудегешев. Анализ технологии полимерного заводнения в различных геологических условиях месторождений западной сибири
 Скачать 4.9 Mb.
|
2 АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ НА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ.2.1 Этапы процесса внедрения полимерного заводненияЗачастую, в первую очередь технология полимерного заводнения начинается с выбора и анализа пластов – кандидатов. После этого идет тщательный анализ, а далее производство полимеров и растворов. Потом следуют полевые испытания и закачка в пласт. На рисунке 9 представлена поэтапная схема критериев принятия полимерного раствора.  Рисунок 9 – Программа исследования На первом этапе происходит анализ объектов – кандидатов. Сбор и описание информации о нефтенасыщенном слое. Сравнение с похожими по свойствам пластов-коллекторов месторождениями и выбор наиболее подходящего полимера. На втором этапе проводят испытания на совместимость воды и полимера, то есть лабораторный скрининг. Разрабатывают схему основного и первоначального моделирования. Подсчитывают экономическую эффективность. На третьем этапе следуют более подробные лабораторные испытания (исследования керна и т.д). Выбирается определенный вид полимера. Проводится экономический анализ с учетом различных рисков, а также составляется схема проведения испытаний на поле. На завершающем этапе проводятся полевые испытания полимерного раствора (поведение приемистости, поведение полимера в пористой среде, устойчивый объем закачки, анализ данных по испытаниям и оценка эффективности) [8]. 2.2 Критерии выбора объектов заводнения.Начальным этапом в проектировании проектов полимерного заподнения и их реализации является изучение объекта исследования, то есть пласта – коллектора и находящимся в нем флюидов с учетом условий внутри пласта: давление, температура, минерализация воды и т.д. Для выбора обычно используется ряд критериев, которые подлежат проверке целесообразности использования полимерного заводнения в данном коллекторе: Температура, Вязкость нефти, коэффициент проницаемости, текущая нефтенасыщенность, минерализация закачиваемой воды. Из перечисленных критериев применимости наиболее важными являются остаточная нефтенасыщенность и количество остаточных геологических запасов. Вязкость также является одним из важнейших критериев оценки эффективности полимерного заводнения, от значения вязкости нефти достаточно сильно зависит эффективность технологии, т.к именно при повышенных вязкостях и низкой минерализации метод «раскрывается» и реализуется по максимуму. Выбор того или иного полимера также зависит от значений вязкости, пластовой температуры и минерализации воды. К примеру, если температура высокая, то применяется полимер на основе термообратимого геля, т.к другие виды полимера будут подвергаться термической деструкции. С ростом температуры и минерализации увеличивается необходимость в увеличении концентрации полимера для подходящей вязкости, чтобы увеличить КИН. В результате чего возрастают расходы на технологию полимерного заводнения. Однако по рассмотренным критериям не всегда можно получить четкие представления о том, насколько эффективным будет заводнение. Поэтому чаще всего можно выделить два общих правила, на которые всегда стоит опираться при выделении пластов под заводнение: Выбор пластов – коллекторов с маленьким коэффициентом охвата заводнением ввиду высокой вязкости нефти или большой степени неоднородности Анализ характеристик выбранного объекта с целью решения вопроса – поможет ли полимерное заводнение решить проблему низкого охвата воздействием [9]. 2.3 Анализ геологических критериев применимости полимерного заводненияПри разработке многопластовых месторождений не обеспечивается равномерное нефтевытеснение, в результате чего в малопроницаемых зонах остается нефть. Для уменьшения нефти в граничных слоях применяют реагенты, которые улучшают смачиваемость породы вытесняющей водой. Поэтому применение полимерного заводнения (ПЗ) является наиболее перспективным методом увеличения нефтеотдачи. При неэффективном вытеснении происходит прорыв воды к добывающим скважинам, что способствует увеличению обводнения. В данном случае соотношение подвижностей нефти и воды неблагоприятное (коэффициент подвижности близок к 1), поэтому закачка полимера в пласт повысит коэффициент охвата. Причинами прорывов могут служить: зональная и слоистая неоднородности пласта, залегание подошвенных вод, наличие высокопроницаемых трещин или каналов (особенно характерно для трещиновато-пористого коллектора), а также негерметичность эксплуатационной колонны. Если пласт, даже при благоприятном отношении подвижности воды и нефти, имеет некоторую неоднородность, то в этом случае возможно извлечь нефть из низкопроницаемых пропластков [4]. При применении ПЗ происходит большее нефтевытеснение в сравнении с традиционным заводнением. ПЗ заключается в смешивании воды и полимера, и закачки данного раствора в пласт. Раствор необходимо закачивать до тех пор, пока полимер не заполнит ⅓– ½ порового пространства коллектора. Обычно полимерные растворы представляют собой оторочку размером 40-50% от объема пор. При выборе полимера необходимо рассмотреть геолого-физические условия (ГФУ) применения для ПЗ, чтобы применение ПЗ было более эффективным. Диапазон ГФУ в последнее время значительно расширился. Это связано с тем, что разработки в нефтехимии позволили адаптировать полимеры и сделать их более устойчивыми к температуре пласта, минерализации пластовой воды и коэффициенту сдвига. Также чтобы полимеры были более устойчивы к жестким средам добавляют специальные защитные добавки. Новые исследования в области ПЗ, учитывая особенности закачки реагента в пласт, уменьшают риск разрушения полимера и повышают эффективность применения технологии. В настоящее время ПЗ осуществляется при больших значениях температур, минерализации и в пластах с тяжелой нефтью. В таблице представлены контрольные параметры полимерного заводнения [10]. Таблица 6 – Параметры применимости полимерного заводнения  Важную роль при ПЗ играют проницаемость пласта, пластовая температура и минерализация воды. Учитывая тот факт, что в карбонатных коллекторах присутствуют такие ионы, как Ca2+ и Mg2+, в данных коллекторах происходит осаждение полимера солями кальция и магния. Что отрицательно сказывается на процессе заводнения. Температурное поведение пласта можно оценить с помощью динамики роста температуры с углублением на 1 м (геотермический градиент). Также в этих целях можно использовать значение обратное геотермическому градиенту (геотермическая ступень). В глубинах породы существуют участки как с нормальными показателями температур, так и с аномальными. В синклиналях, как правило, происходит уменьшение геотермического градиента и, соответственно рост в антиклинальных зонах. Связанно это в первую очередь с тем, что в зоне синклинали находится много глинистой породы, которая слабо проводит тепло. В то время как в антиклиналях идет преобладание песчаных пород, которые хорошо проводят тепло. Температуры принято считать повышенными, если они выше 90℃. Давление для закачки полимерных растворов в пласт должно быть выше давления обычного заводнения. Соответственно, давление должно быть около 20 МПа. Такое давление необходимо, чтобы поддерживать пластовое давление из-за повышения вязкости вытесняющего агента, появления дополнительного сопротивления среды, а также из-за проявления кажущейся вязкости раствора. По этим причинам ПЗ окажется малоэффективным в слабопроницаемых пластах. В ходе фильтрации через пористую среду в растворе проявляется кажущая вязкость, как уже говорилось выше. Вязкость оказывается в 10-20 раз выше вязкости, измеренной вискозиметром. В результате этого ПЗ более эффективности применять для нефти, обладающей высокой вязкостью, чтобы увеличить коэффициент охвата пласта заводнением [10]. |