Технология применения полимерного заводнения. Преимущества и недостатки, перспективы применения с другими МУН.

В настоящее время разработаны и успешно применяются следующие основные технологии:

- закачка индивидуальных растворов полимера (полимерное заводнение)

- закачка " сшитых" полимеров и полимерное заводнение в сочетании с вязкоупругими составами (ВУС)

- полимерное заводнение в сочетании с другими МУН.

Полимерные растворы обычно применяются в виде оторочек. Оптимальное содержание полимера в растворе составляет от 0, 01 до 0, 15 %; при этом оптимальный объем оторочек составляет 20-40 % от объема пор пласта. В настоящее время основным направлением является подбор оптимальных композиций реагентов с точки зрения их стабильности и эффективности нефтевытеснения. Введение в раствор полимера различных реагентов по разному влияет на вязкость раствора. Например, добавление ПАВ концентрацией 0, 45 % мас. разрушает структуру раствора: вязкость уменьшается по сравнению с вязкостью раствора полиакриламида. Добавки полиэлектролита полидиметилдиалил аммоний хлорида изменяют структурно-механические свойства растворов. Стабилизаторы значительно улучшают вязкостные и вязкоупругие свойства минерализованных водных растворов полимеров при воздействии на них сероводорода и ионов железа. В качестве стабилизаторов испытывали водорастворимые соединения фенольного, аминного, аминофенольного типов (антиокислители).

Снижение эффективности индивидуального полимерного раствора происходит не только по причине деструкции макромолекул полиакриламида, но и за счет таких его конформационных и технологических изменений в агрессивных средах, которые приводят к потере гибкости макромолекул, уменьшению их лабильности и объема макромолекулы.

Защитный эффект стабилизирующих добавок проявляется либо за счет химической модификации макромолекул полимера с образованием различных комплексных соединений в результате межмолекулярных связей, либо за счет блокирования агрессивных ионов сточной воды и комплексных взаимодействий. Для регулирования и снижения процесса адсорбции полиакриламида на поверхности водонасыщенных пород, а также улучшения реологических свойств применяются щелочные реагенты, формалин, многоатомные спирты и др.

Технологии " сшитых" полимеров предусматривают их образование в результате химического взаимодействия полимера и сшивающего агента. образование сшитых полимерных структур получают при взаимодействии водорастворимого полимера с ионами многовалентных металлов (Fe⁺³, Cu⁺², Cr⁺³, Al⁺³, но прочность гелей на основе сшивающего действия соединений алюминия низкая), хромкальциевыми квасцами. В растворе полимера создаются коллоидные водонерастворимые соединения, которые при взаимодействии с макромолекулами полимера образовывать малоподвижные в пористой среде гелеобразные системы. Сшитые полимерные системы с повышенным содержанием сшивателя, обладающие малым временем гелеобразования, высокой вязкостью и низкой подвижностью в пористой среде, значительным начальным градиентом сдвига и ярко выраженными вязкоупругими свойствами, названы вязкоупругими составами.

К недостаткам применения сшитых можно отнести неравномерность образования геля по объему пласта - качество сшивки зависит от концентрации ПАА и сшивающего агента; опасность загрязнения окружающей среды - использование солей тяжелых металлов (хрома).

С целью повышения эффективности полимерного воздействия является введение в полимерный раствор НПАВ. Проведенные БашНИПИнефтью исследования указывают на перспективность метода воздействия на пласт композициями ПАА-НПАВ в условиях высокоминерализованных пластовых вод и повышенной вязкости нефти. Сочетание ПАА и НПАВ с различной степенью оксиэтилирования (масло- и водорастворимые ) обеспечивает высокие вязкостные и реологические свойства растворов. Для выработки нефтенасыщенных зон на поздней стадии разработки рекомендуются системы, состоящие из ПАА и смесей масло-, водорастворимых НПАВ, которые образуют дисперсные системы.

 

 

168. Применение серной кислоты для повышения нефтеотдачи пластов. Механизм процесса, свойства реагентов для закачки в пласт.

При закачке в пласт серной кислоты оказывается одновременно несколько воздействий:

1) при взаимодействии серной кислоты с солями и активными веществами (смолами) нефти образуются естественные ПАВ;

2) серная кислота растворяется в воде и выделяется тепло, при этом вязкость нефти снижается;

3) растворяются карбонаты, т.е. увеличивается проницаемость пласта;

4) при взаимодействии вод с серной кислотой образуется сульфат кальция, т.е. гипс откладывается в наиболее крупных порах, следовательно, увеличивается коэффициент охвата.

Концентрированная серная кислота вступает в реакцию с находящейся в пласте нефтью. при этом происходит сульфирование содержащихся в нефти ароматических соединений и образование поверхностно-активных, растворимых в воде сульфокислот. Последние, растворяясь в воде, обуславливают снижение межфазного поверхностного сопротивления на границе раздела нефти с водой до 3-4 мН/м.

Последняя стадия реакции сульфицирования – образование кислого гудрона. Вероятность образования его наиболее высока в призабойной зоне скважин, расположенных в нефтенасыщенной части пласта, через которые нагнетается серная кислота.

Этот процесс должен способствовать перераспределению потока вытесняющей нефть воды в пласте и улучшить степень охвата пласта заводнением.

Для закачки в пласт используют техническую серную кислоту, содержащую 93% H₂SO₄, или алкилированную серную кислоту (АСК) являющуюся отходом производства при алкилировании углеводородов бутан бутиленовой фракции. При такой концентрации активность взаимодействия серной кислоты с металлами снижается (практически не взаимодействует со сталью).

АСК в своем составе содержит 86-91% основного компонента (H₂SO₄) и до 10% сульфакислот, 5-7% смолисто-масляных веществ.

Если сернокислотное заводнение использовать в безводный период, то конечный коэф. вытеснения можно повысить на 20-24%.

В промысловых условиях чтобы образовались 0, 5% ПАВ, нужно закачивать серной кислоты примерно 0, 15 от объема пор.

На практике увеличение конечного коэф. нефтеотдачи составляет в среднем 11, 2%.

Область применения ограничивается экологической вредностью реагента. Необходимо контролировать герметичность обсадной колонны.

Широкомасштабное промысловое внедрение данного метода осуществлялось в Татарстане.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: