Критерії доцільності застосування методів підвищення нафтовіддачі

Критеріями доцільності застосування методів підвищення нафтовіддачі є сукупність ге-олого-фізичних, фізико-хімічних, технологічних, економічних та інших умов, що визнача­ють придатність об'єктів для одержання найкращих результатів від впровадження методу. Звичайно виділяються загальні та індивідуальні критерії.

Загальні вимоги.

1. Нафтові поклади повинні розбурюватись самостійними сітками свердловин.

2. Найбільший ефект досягається при застосуванні методу на ранній стадії розробки.

3. Застосування нових методів передбачає внутрішньоконтурні варіанти дії на пласти.

Індивідуальні вимоги. Нестаціонарне заводнення (циклічна дія і зміна на­прямків фільтраційних потоків) рекомендується для всіх покладів, де здійснюється звичай­не заводнення. Зі збільшенням в'язкості та неоднорідності пласта при умові гідродинамічного зв'язку ефективність процесу збільшується. Процес більш ефективний у гідрофільних колекторах з жорсткими системами розробки в поєднанні з підвищенням тис­ку нагнітання.

Основними факторами, що визначають ефективність застосування ПАР типу АФ₉.₁₂ (ОП-10, превоцел) є тип і властивості колекторів, фізико-хімічні властивості нафти і ПАР, стадія розробки, система розміщення і кількості свердловин і т.п. Факторами, що сприяють ефективності застосування ПАР, є низька в'язкість нафти (не перевищує 15 мПа-с), відносно низька адсорбція (кварцовий пісковик), низький міжфазний натяг на фронті розчин - нафта, більш висока неоднорідність пласта. Збільшення водонасиченості пласта (пізня стадія розробки або водонафтова зона) і збільшення температури вище точки помутніння ПАР - це фактори, що переважно знижують ефективність процесу.

Факторами, що сприяють застосуванню полімерів із метою збільшення наф­товіддачі, є підвищена в'язкість нафт (10-200 мПа • с), значна різниця у проникності пластів у розрізі, незначна товщина пластів. Негативно впливають на ефективність застосування полімерних розчинів наявність у водах солей лужно-земельних елементів, висока темпера­тура пластів (понад 80 — 90°С) і їх велика товщина.

Критеріями, що сприяють високій ефективності застосування лугів у процесах підвищення нафтовіддачі, є значний вміст у нафті органічних кислот (компонентів кислот­ного характеру), відносно висока проникність колектора (0,03 мкм² і вище). Факторами, що негативно впливають на процес, є наявність газової шапки, низькі значення залишкової нафтонасиченості (менше 40 %), вміст у воді солей жорсткості понад 4 моль/л, мінералізація води більше 20 %.

Стадія розробки нафтового покладу відіграє роль тільки у разі незначної активності нафти. Не впливає на процес товщина пластів, а неоднорідність може позначатись двояко -залежно від того, чи луг (або продукти його взаємодії) приводить до вирівнювання профілів приймальності, чи відбувається

емульгування нафти - проявляється механізм осадкоутво-рення.

Факторами, що позитивно впливають на застосування кислот (в основному, сірчаної, а також хлорсульфонової, фторсульфонової, оксидату), є висока неоднорідність пласта, те­ригенний характер відкладів із вмістом карбонатів у вузьких межах (1 — 2 %) і висока на­сиченість асфальтеновими компонентами. Негативно впливають на процес висока про­никність пласта і мінералізація води, а також значний вміст карбонатів у породі.

Застосування міцелярних розчинів (МР) обмежується багатьма фактора­ми. Основними серед них є теригенний характер порід, висока неоднорідність пластів і особливо їх тріщинуватість, висока в'язкість нафти (більше 15 мПа-с), значна товщина пластів (понад 25 м), низька залишкова нафтонасиченість (менше 25 %), наявність газової шапки. Оскільки МР використовуються разом із полімерними, то на їх застосування роз­повсюджуються обмеження останніх. Вплив мінералізації пластових вод може проявлятися двояко - залежно від того, чи із зовнішньою вуглеводневою, чи водною фазами застосо­вується МР для підвищення нафтовіддачі. МР із зовнішньою вуглеводневою фазою (або вуг­леводневий МР) краще витісняє нафту. Тому, щоб добитись інверсії водного МР у вуглевод­невий, у поровий простір перед ним закачують облямівку електроліту, концентрація солей в якому вища, ніж у воді, на якій приготований водний МР.

Критеріямизастосування двоокису вуглецю є: пластова температура (вище температури 31 — 35°С - залежно від чистоти двоокису вуглецю - він з огляду на тиск може перебувати в газоподібному або скрапленому стані, а нижче - тільки в газоподібному); вміст асфальто-смолистих компонентів у нафті (понад 10 %), оскільки при контакті з двоокисом вуглецю вони випадають в осад. Негативно впливають на ефективність застосування двоо­кису вуглецю СО₂ неоднорідність, а також високий вміст карбонатного цементу в териген­них пластах. Для здійснення процесу в умовах взаємного змішування з нафтою пластовий тиск повинен бути не менше 8 — 9 МПа. Із підвищенням мінералізації води (особливо со­лей кальцію, магнію та ін.) посилюється небезпека відкладення солей у пласті та промисло­вому обладнанні. Слід брати до уваги, що наявність СО₂ у воді посилює корозійну ак­тивність агента.

Застосування сухого вуглеводневого газу відбувається в дуже рідких випадках, оскільки процес витиснення ним нафти без взаємного змішування з нею має низьку ефективність. Крім того, негативними факторами є неоднорідність пластів, їх значна товщина, висока в'язкість нафти та ін.

До критеріїв, що визначають можливість та ефективність застосування газу ви­сокого тиску, відносяться термодинамічні умови покладів, фізико-хімічні властивості нафт і газів, геолого-фізичні властивості колекторів. Рекомендується здійснювати процес у покладах із малов'язкими нафтами, що насичені газом і мають значний вміст (понад ЗО %) проміжних компонентів.

Пластовий тиск залежить від того, чи шляхом нагнітання збагаченого, чи шляхом об­лямівки скрапленого газу здійснюється процес. Температура в різних інтервалах ії значень впливає на проходження процесу по-різному. Необхідний тиск у пласті при заданій темпе­ратурі визначається в лабораторіях. Глибина залягання пласта визначається можливістю створення в ньому мінімального тиску для забезпечення здійснення процесу в умовах взаємного змішування агентів. Процес відбувається ефективніше в тонких та крутих пла­стах. Для застосування збагачених і особливо скраплених газів пластові умови (тиск і темр-пература) і глибини залягання мають другорядне значення.

Факторами, що визначають застосування азоту, газів горіння в процесах підвищення нафтовіддачі, є, головним чином, можливість забезпечення процесів витиснення в умовах взаємного змішування. Для їх здійснення потрібні більш високі тиски, тому вони можуть проводитись на значних глибинах.