Арыстан рамки для Теории. В данной работе рассматриваются новые технологии интенсификации притока продукции к забоям скважины

• Название: В данной работе рассматриваются новые технологии интенсификации притока продукции к забоям скважины
• Дата: 23.04.2023
• Размер: 1.67 Mb.
• Имя файла: Арыстан рамки для Теории.doc
• Тип: Документы; #1082445
• страница: 5 из 6

Порошок полиакриламида

Стандартный полиакриламид SNF для УНО – это серия FLOPAAM S(твердый). Молекулярный вес варьируется от <2 миллиона до 22 миллионов Дальтон; анионный заряд - от 0 до 100%. Молекулярный вес также зависит от степени гидролиза (максимальный молекулярный вес достигает приблизительно 40 мол.%). Они доступны в виде сухих порошков и в форме эмульсии.

Химическая структура полиакриламида:

Частично гидролизованный полиакриламид (ЧГПАА, HPAM) используется для управления подвижностью полимерного потока с 1960 г. Это – синтетические линейные полимеры из гидролизованных мономеров акриламида. Молекулы – гибкие цепочечные структуры, сплетённые в неупорядоченные ветви, являющиеся также полиэлектролитом, взаимодействующим с ионами в растворе.

Эмульсия полиакриламида

SNF выпускает полиакриламид в форме эмульсий, имеющих те же химические свойства, что и порошок. Этот полимер известен под названием серии FLOPAAM E.

Эмульсии полиакриламида – это дисперсии, также именуемые суспензиями, гидрогелем водорастворимого полимера в масле. Это двухфазные гетерогенные системы, содержащие несколько компонентов. Гидратированный полимер находится в виде микрошариков диаметром 1мкм. Эти микрошарики диспергированы в масле и стабилизированы ПАВ.

Хотя большинство полимерных заполнителей используют сухие полимерные порошки, есть области специфических условий, в которых необходимо использовать эмульсии полимеров. Полимерные заполнители (например, используемые для прибрежных платформ) в виде эмульсий полимеров могут быть более предпочтительны из-за трубопроводов, замкнутых циклов перемешивания, простоты управления и логистики. Эмульсии полимеров SNF для УНО доступны в 30% или 50% системах по активному компоненту. Их просто использовать в полевых условиях при смешивании в трубопроводах.

Обращение эмульсий в полевых условиях просто и быстро. В зависимости от качества разбавляющей воды эмульсионный разрушитель может быть добавлен в полевых условиях или включен в нефтяную фазу эмульсии (самоинверсия). Для большинства УНО применений FLOPAAM эмульсии применимы, как самообратимые, завершенные системы, с обращающим ПАВ, включенным в процессе производства.

Порошковый сульфированный полиакриламид

"Стандартные" полиакриламиды SNF имеют лучшую термическую устойчивость, чем ранее (до 90°C), благодаря добавлению антиоксидантов в процессе производства. При повышенных температурах (до 120°C) требуется сульфированные полиакриламиды.

Это – сополимеры акриламида и акриламидопропилсульфоновой кислоты. В дополнение к термической устойчивости, они более стабильны к двухвалентным ионам металлов, таким как Ca2+ и Mg2+, присутствующим в сильных рассолах и морской воде. И хотя молекулярный вес этих полимеров не так велик, как у FLOPAAM серии, но и он может достигать 14 млн. дальтон. Они также менее адсорбируемы, чем гидролизованные полиакриламиды.

Структура сульфированного полимера

2.8 Расчет подвижности воды до и после фильтрации раствора полимера
Полимерный раствор обладает свойствами неньютоновских жидкостей: пропускная способность пористой среды для водного раствора полимера уменьшается гораздо сильнее, чем увеличивается его вязкость по сравнению с водой. Это явление характеризуется «фактором сопротивления» К и описывается отношением коэффициента подвижности для воды к коэффициенту подвижности полимерного раствора:

Возникновение «остаточного сопротивления» объясняется адсорбцией полимера в пористых средах и проявляется даже после полного вытеснения из них раствора полимера.

Полимерный раствор обладает свойствами неньютоновских жидкостей: пропускная способность пористой среды для водного раствора полимера уменьшается гораздо сильнее, чем увеличивается его вязкость по сравнению с водой. Это явление характеризуется «фактором сопротивления» К и описывается отношением коэффициента подвижности для воды к коэффициенту подвижности полимерного раствора:

 , (2.1)

где   и   , kВ, kП - соответственно вязкость и проницаемость для растворителя (воды) и полимера.

Другой важнейшей характеристикой полимерного раствора является «остаточный фактор сопротивления» Rост, определяемый как отношение подвижности воды до и после фильтрации раствора полимера в пористой среде, т. е.

 (2)

где кв и кпв - соответственно коэффициенты проницаемости пористой среды для воды до и после фильтрации раствора полимера, мкм2;   и ?пв - соответственно вязкости для воды до и после фильтрации раствора, мПа*с,

При концентрациях полимера 0,5-1,0% вязкость раствора мало зависит от его минерализации. В качестве примера на рис.2.1.2 приведен график зависимости вязкости раствора ПАА от концентрации полимера (измерения проведены с помощью стандартных капиллярных вискозиметров и поэтому значения вязкости условные



Рис.3-Зависимость условной вязкости раствора ПАА от концентрации полимера (по данным КазНИГРИ):

1 - в дистиллированной воде при t = 30 0C; 2 - в пластовой воде месторождения Каражанбас при t=30 С (концентрация ионов Na, Ca и Mg 1,40 г на 100 г воды)

Эффективность использования водорастворимых полимеров и композиций на их основе зависит как от геолого-физических характеристик продуктивных пластов и оптимальности технологических решений при закачке растворов, так и от свойств полимера и других соответствующих закачиваемых в пласт систем. Существенно влияют на свойства полимеров в пластовых условиях температура, состав пластовых вод, сдвиговое напряжение, бактериальное воздействие, как правило, приводящие к ухудшению эксплуатационных свойств закачиваемых растворов.

В настоящее время разработаны и успешно применяются следующие основные технологии увеличения нефтеотдачи пластов с использованием полимеров:

1) закачка индивидуальных растворов полимера (полимерное заводнение);

2) воздействие на пласт с использованием «сшитых» полимеров;

3) полимерное заводнение в сочетании с вязкоупругими составами (ВУС);

4) воздействие на призабойную зону пласта ВУС;

5) полимерное заводнение в сочетании с другими физико-химическими методами.

Зная проницаемость пропластков неоднородного пласта и определив экспериментально факторы сопротивления, обеспечиваемые в каждом пропластке раствором полимера полученной концентрации, можно определить количество полимера, необходимое для выравнивания профиля приемистости, по методике

GПАА=С0*VПАА, (3)

Здесь GПАА - количество полимера; С0 - концентрация раствора полимера, т/м3; VПАА - объем оторочки раствора полимера, необходимой для закачки, м3.

Объем оторочки VПАА определяется из следующего соотношения:

  (2.2)
где i = 1,2….., n – номера пропластков в порядке возрастания проницаемостей; rn – радиус (зоны) высокопроницаемого слоя, в пределах которой происходит замещение пластовых жидкостей раствором полимера, принимается равным толщине пласта, м; R1, Rn - факторы сопротивления i - го и n - го прослоев соответственно; kj kn – проницаемость i - го и n - го слоев соответственно, мкм2; hi - толщина i - го прослоя, м; mi - пористость i - го прослоя, доли единицы.

Из всех использованных водорастворимых синтетических полимеров широко применяются полимеры на основе полиакриламида (ПАА). Установлено, что оптимальное содержание полимера в растворе составляет от 0,01 до 0,15 %; при этом оптимальный объем оторочек достигает 20-40 % от объема пор пласта.

Результаты анализа эффективности обычного полимерного заводнения показывают, что область применения его, как и других методов повышения нефтеотдачи пластов, ограничивается обводненностью добываемой жидкости, равной 60-70% и обусловленной, как правило, образованием в продуктивном пласте промытых высокопроницаемых зон. В этих условиях фильтрационное сопротивление пористой среды при обработке полимером практически не изменяется. Этим объясняется более эффективное применение полимерного заводнения на более ранней стадии разработки нефтяных месторождений.

Следует отметить, что с повышением температуры пласта более 70 °С происходят разрушение молекул полимеров и снижение эффективности его применения для повышения нефтеотдачи пластов. При коэффициенте проницаемости пласта менее 0,1 мкм2 процесс полимерного заводнения трудно реализуем, так как размеры молекул раствора больше размеров пор и происходит либо его кольматация в призабойной зоне, либо механическое разрушение молекул полимера.

В условиях повышенной солености пластовых вод и содержания солей кальция и магния водные растворы наиболее доступных полимеров становятся неустойчивыми, нарушается их структура и пропадает эффект загущения воды, а более устойчивые полимеры биологического происхождения пока практически недоступны.

3. Экономическая часть

3.1 Технико-экономическое планирование
Эффективность технологии полимерного заводнения

Средняя эффективность технологии – 65-80 т дополнительно добытой нефти на 1 т закачанного полимера. Технология полимерного заводнения показывает высокую эффективность при реализации на месторождениях с самыми различными характеристиками по всему миру – от традиционных нефтей до высоковязких. Наибольшее применение технология получила в Северной Америке.

Собственность на средства производства в различных ее формах и общественный характер производства создают объективную возможность и необходимость пропорционального развития всех подразделений народного хозяйства. Эти условия обусловлены действием закона планомерного, пропорционального развития общественного производства.

Требования этого закона конкретно претворяют в жизнь посредством планирования развития всех звеньев экономики. Планирование, основываясь на требованиях объективных экономических законов, координирует развитие всех отраслей народного хозяйства. Оно представляет собой органическое единство объективных экономических законов развития народного хозяйства и сознательной воли людей. В познании и сознательном использовании экономических законов в интересах общества заключается сущность планирования.

Важными задачами планирования являются обеспечение высоких темпов роста производительности общественного труда, наиболее эффективного использования всех ресурсов производства, повышение эффективности капитальных вложений и улучшения их структуры, создания необходимых условий для увязки планов развития народного хозяйства Казахстана с планами развития других Республик.

Государственные планы в нашей стране разрабатывают на научной основе. Научность служит важным принципом и гарантией реальности планов. Плановые показатели и исходные нормативы для их расчета устанавливают на предприятиях с учетом достижений науки, передовой техники и технологии, передового производственного опыта.

Не менее важным принципом планирования служит его комплексность т.е. взаимосвязь показателей разделов планов предприятий, отраслей народного хозяйства в целом, а также выбора совокупности показателей, образующих единую систему, позволяющую дать всестороннюю картину состояния и развития производства.

Непрерывность самого процесса производства обуславливает и принцип непрерывности его планирования с тесной увязкой текущих и перспективных планов.

Планированию характерен и принцип директивности, означающий обязательность выполнения всех плановых заказов, доведенных до предприятия. Невыполнение планов каким-либо звеном народного хозяйства в условиях сложившейся его структуры может создать неоправданные трудности в развитии общественного производства, поэтому государство придает плану силу закона.

Важный принцип планирования – это также единство составления, контроля и организации и выполнения планов.

3.2 Эффективность производства и показатели ее оценки
При разработке перспективных и текущих планов экономического и социального развития на всех уровнях хозяйственного руководства главное внимание должны уделять повышению экономической эффективности общественного производства. Это – важнейшая составная часть экономической стратегии государства.

Эффективность общественного производства планирует на основе общих для всех звеньев народного хозяйства принципов. Ее оценивают сопоставлением результатов производства (эффекта) с затратами или примененными ресурсами. Экономическую эффективность планов производства оценивают на основе единого народнохозяйственного критерия – максимизации роста национального дохода (чистой продукции) по отношению к затратам ан производство (помимо чистой продукции ли прибыли) установленной планом продукции в заданном объеме, ассортименте и качестве с минимумом затрат. Частные показатели эффективности производства – это показатели использования основных и оборотных фондов, капитальных вложений, материальных и трудовых ресурсов.

Повышение эффективности общественного производства, его интенсификация – узловая проблема нашей экономики на современном этапе. Только на основе повышения эффективности всего общественного производства можно успешно решать многообразные экономические и социальные задачи, стоящие перед страной.

3.3 Определение экономической эффективности использования

новой техники
При разработке плана технического развития предприятия важное значение имеет правильное определение экономической эффективности предлагаемых капитальных вложений.

Эффективность внедрения новой техники и организационно-технических мероприятий служит составной частью общей проблемы эффективности капитальных вложений.

Основными методическими документами по оценке экономической эффективности новой техники в последние десять лет были Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений и Типовая методика определения экономической эффективности капитальных вложений. Эти методики легли в основу отраслевых инструкций по определению экономической эффективности и использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений.

Общими для названных методик является необходимость пи расчетах эффективности новой техники отразить повышение производительности общественного труда, обусловленной внедрением этой техники. Результатом повышения производительности общественного труда будет рост физического объема национального дохода страны, что и служит основным критерием экономической эффективности капитальных вложений.

Для современного развития нефтегазодобывающий промышленности характерно постоянное повышение требований к технологии технике разработки нефтяных и газовых месторождений и повышения на этой основе нефтегазоотдачи пластов. Данная собственность в сочетании с необходимостью повышения эффективности производства обуславливает концентрацию усилий на внедрение достижений научно-технического прогресса во всех звеньях нефтяной и газовой промышленности.

Исключительная важность обоснования эффективных направлений технического развития производства требует надежного инструмента расчета уровня эффективности возможных технических решений.

В отраслевых рекомендациях основным обобщающим показателем комплексной оценки эффективности научно-технических мероприятий является показатель экономического эффекта, в котором находят отражение частные

показатели эффективности: производительность труда и фондоотдача, материалоемкость и энерггоемкость производства, показатеди технического уровня производства и качества продукции.

Показатель экономического эффекта Эт на всех этапах оценки мероприятий научно-технического прогресса (НТП) определяют как превышение стоимостной оценки результатов Рт над совокупными затратами Зт ресурсов за весь срок осуществления мероприятия Т.

Эт = Рт – Зт (3.1)

Экономический эффект рассчитывает с обязательным использованием метода привдения разновременных затрат и результатов к единому для всех вариантов мероприятия моменту времени – расчетномку году tp. В качестве расчетного года принимают наиболее ранний календарный год, предшествующий началу выпуска продукции.

Стоимостную оценку результатов за расчетный период Рт определяют как

Рт = ∑ Pt α t (3.2)

где стоимостная оценка результатов в отчетном году расчетного периода;

tн, tк – начальный и конечный год расчетного периода T; αt – коэффициент приведения по фактору времени.

Затраты на реализацию мероприятия за расчетный период Зt включают затраты при производстве Зт и использовании Зт продукции без учета затрат на ее приобретение

Зт = Зт + Зт (3.3)
Для мероприятий НТП, характеризующихся стабильностью технико-экономических показателей по годам расчетного периода, экономический эффект рассчитывают по формуле

Эт = Рг – Зг / kр + Ен; Зг = И + (kр + Ен) К, (3.4)

где Рг – неизменная по годам расчетного периода стоимостная оценка результатов мероприятий НТП; Зг – неизменный по годам расчетного преиода затраты на реализацию меропррития НТП; kp – норма реновации основных

фондов при использовании продукции? Определяемая с учетом фактора времени; Ен – норматив привденеия разновременных затрат и результатов, численно равный нормативу эффективности капитальных вложений (Ен = 0,1); И – годовые текущие издержки при использовании продукции; К – единовременные затраты при использовании продукции.

При этом за экономический эффект принимают прибыль Прt, остающуюся в распоряжении предприятия за вычетом затрат на осуществление мероприятия, а также налогов и выплат:
Эt = ∆ Прt – Зt – Вt (3.5)
где Эt – ээкономический эффект в отчетном году промышленного производства и использования новой техники; Зt – дополнительные затраты в отчетном году, связанные с производством и использованием новой техники;

Вt – общая сумма налогов и выплат из балансовой прибыли в году t