Расчет углекислого. Яракт_СО2. Курсовой проект по курсу Повышение нефтеотдачи пластов

• Название: Курсовой проект по курсу Повышение нефтеотдачи пластов
• Анкор: Расчет углекислого
• Дата: 22.05.2023
• Размер: 1.94 Mb.
• Имя файла: Яракт_СО2.docx
• Тип: Курсовой проект; #1152208
• страница: 5 из 7

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1. Основные типы технологий добычи нефти и повышения нефтеотдачи пластов с использованием СО₂

Вытеснение нефти диоксидом углерода это сложный процесс, включающий в себя массообмен, капиллярные и гравитационные эффекты. Частичная или полная смесимость углекислого газа с нефтью влечет за собой изменение ее реологических свойств и способствует вовлечению в разработку ранее не задействованной нефти. Значительное влияние на процесс вытеснения нефти диоксидом углерода влияют условия насыщения и предшествующее вытеснение.

Выделяют различные подходы к применению углекислого газа:

1. Закачка карбонизированной воды;

2. Непрерывное нагнетание CO₂;

3. Циклическая закачка углекислого газа в нагнетательные скважины

4. Закачка оторочки СО₂ с последующей закачкой воды;

5. Вытеснение нефти чередующейся закачкой СО₂ и воды;

6. Вытеснение нефти закачкой комбинированных оторочек химического реагентов и СО₂;

7. Газоциклическая закачка диоксида углерода (Huff-N-Puff process).

Закаченная в пласт вода, насыщенная двуокисью углерода, представляет из себя оторочку вытесняющего пластовые флюиды агента. Данный метод является более эффективным, по сравнению с методом заводнения пласта, благодаря способности углекислого газа увеличивать вязкость воды при растворении в ней.

Также известно, что использование карбонизированной воды как вытесняющего агента показывает меньшую эффективность, в сравнении с результатами при использовании комплексного воздействия на пласт диоксида углерода в газообразном или жидком состоянии затем карбонизированной воды в виде вытесняющего агента.

Данная особенность, возможно, связана с увеличением объема нефтяной пленки, а также тяжелых компонентов на стенках пор под действием CO₂. В результате чего уменьшается их площадь контакта со стенками пор, трещин и каверн, что в последствии позволяет эффективнее вымывать их из данных пустот при вытеснении пластовых флюидов карбонизированной или подтоварной водой.

2.2 Физические основы закачки углекислого газа как способа воздействия на пласты

В процессе добычи нефти встает вопрос о поддержании внутрипластового давления на заданном уровне. Соответственно, общий расход газа на нагнетание в пласт должен равняться сумме дебитов нефти, газа и воды, приведенных к пластовым условиям. Однако, резкое снижение эффективности процесса вытеснения и увеличение энергетических затрат может произойти ввиду преждевременного прорыва газа к добывающей скважине. Прорывы выявляются с помощью контроля за газовым фактором и химическим составом газа. С целью предупреждения прорывов газа в добывающие скважины необходимо уменьшить отбор жидкости из скважин, а также остановить скважины, в которых отмечается прорыв. Кроме того, возможно снизить объем нагнетаемого газа, продолжить закачку газа с жидкостью или проводить циклическую закачку газа.

Одним из наиболее перспективных методов увеличения нефтеотдачи является использованием CO₂ для заводнения. Углекислый газ (CO₂, диоксид углерода, двуокись углерода) – бесцветный газ, тяжелее воздуха. При нормальных условиях имеет плотность 1,98 кг/м³. Углекислый газ не токсичен, запаха не имеет. Диоксид углерода обладает уникальным и крайне полезным для увеличения нефтеотдачи свойством, а именно способностью увеличивать вязкость воды при растворении в ней (при t = 20°С и p = 11,7 МПа вязкость карбонизированной воды составляет 1,21 мПа·с). Вязкость воды возрастает с увеличением в ней концентрации CO₂. При увеличении давления углекислый газ начинает активнее растворяться в воде. Однако растворимость СО₂ уменьшается при повышении температуры до 80°С и минерализации воды.

В случае же с растворением CO₂ в нефти вязкость последней наоборот существенно уменьшается. Следовательно, уменьшается поверхностное натяжение нефти на границе с водой.

В добавление к уже описанным свойствам нельзя не отметить свойство углекислого газа увеличивать объем нефти при растворении в ней, что позволяет существенно увеличить нефтеотдачу.

Однако, несмотря на все положительные стороны применения углекислого газа для увеличения нефтеотдачи, данные технологии имеют свои ограничения, значительно понижающие возможность использования CO₂ как агента для газовых МУН.

Одним из самых серьезных недостатков является высокая коррозионная активность двуокиси углерода, что приводит к необходимости использовать особое коррозионностойкое оборудование для хранения, транспортировки и нагнетания в пласт диоксида углерода. Соответственно, себестоимость нефти, добытой с помощью данных методов, резко возрастает. Также недостатком применения двуокиси углерода является его способность при неполном смешивании с нефтью экстрагировать из неё легкие углеводороды. В результате чего нефть становится малоподвижной и, соответственно, возрастают затраты на её извлечение. Существенной особенностью применения углекислого газа в процессах повышения нефтеотдачи может являться свойство CO₂ при насыщении парами воды образовывать кристаллогидраты.

Применение данного метода позволяет не только увеличивать нефтеотдачу сравнительно дешевым и простым в осуществлении методом, но и окажет значительное положительное влияние на концентрацию углекислого газа в атмосфере, так как данный МУН является также экономически выгодным способом по утилизации газа путем закачки его в нефтенасыщенные пласты.