Диссертация (Термические и нетермические методы добычи трудноизвлекаемой вязкой нефти пластов Сеноманского горизонта), страница 8

Однако прорыв нефти на выходе измодели пласта был зафиксирован после прокачки только всего 0,2 п.о.Последующая фильтрация нефти сопровождалась постепенным вытеснениемводы (на выходе одновременно наблюдали нефть и воду). После прокачки 1,38п.о. нефти нефтенасыщенность достигла 33 %. Затем скорость фильтрации нефтибыла снижена до 6 см3/час с целью выравнивания фронта вытеснения и44повышения роли гравитационных сил. Последующая фильтрация 0,61 п.о.

нефтине привела к увеличению степени вытеснения воды.Была предпринята попытка повысить степень насыщения нефтью моделейпласта. При подготовке модели пласта в опыте №2 первоначально закачивалинефть со скоростью 6 см3/час при температуре 23 оС, что увеличивало вязкостьнефти с 204 мПа*с до 560 мПа*с.

Прорыв нефти через модель пласта произошелпосле прокачки 0,28 п.о. нефти. После прорыва нефти скорость подачи былаувеличена до 12 см3/час, что привело к увеличению скорости вытеснения воды.После прокачки 1,87 п.о. нефти нефтенасыщенность достигла 64 %. Затем опытбыл остановлен и насыщенный нефтью песчаник извлечен из корпуса моделипласта.

Было визуально обнаружено, что нефть равномерно распределена пообъему модели пласта, т.е. пористая среда равномерно насыщена.Полученные результаты показывают, что заглинизированный песчаникпласта ПК1 данного месторождения обладает как бы двойной пористостью: межзерновой пористостью, т.е. пустотным пространством между частицамипороды, внутризерновойпористостью,т.е.глинистыечастицысодержаткапиллярные поры, заполненные водой.Первоначально нефть вытесняет воду из пустотного пространства междучастицами породы, что приводит к быстрому прорыву нефти. И только затем, прибольшей скорости фильтрации происходит вытеснение воды нефтью изкапиллярных пор внутри частиц глинистых минералов. Возможно, это связано сизменением смачиваемости глинистых минералов под действием активной нефтиместорождения.Полученные результаты позволили разработать следующую методикунасыщения моделей пласта ПК1 Ваньеганского месторождения с глинистойпородой и вязкой нефтью, которая в дальнейшем применялась для приготовлениямоделей пласта: фильтрация модели нефти в количестве 0,3-0,4 п.о.

со скоростью подачи 6см3/час при комнатной температуре (22-24 оС);45 фильтрация нефти в количестве 2,8-3,0 п.о. со скоростью подачи 12 см3/часпри комнатной температуре (22-24 оС) до полного прекращения вытесненияводы из модели пласта; остановка на 4-5 часов для прогрева модели пласта до пластовойтемпературы; фильтрация 1,2-1,3 п.о. нефти при пластовой температуре со скоростьюподачи 12 см3/час для измерения проницаемости по нефти.При применении данной методике насыщения моделей пласта удавалосьдостичь начальной насыщенности нефтью выше 55%, т.е. добиться соответствия спластовыми условиями коллектора.Основываясь на опыте, полученном при приготовлении моделей пластаВаньеганского месторождения, были приготовлены модели пласта Западно- иВосточно- Мессояхских месторождений.

Вязкость нефти в данном случае быланиже, чем в случае Ваньеганского месторождения, поэтому предлагаемуюметодику было возможно упростить. Насыщение моделей пластов проводили притемпературе 25-28оС, что выше пластовой температуры (16 оС). Повышениетемпературы позволяло снизить вязкость модели нефти до приемлемых значенийменее 60 мПа*с, что позволяло достигнуть начальной нефтенасыщенности более55%. Другой прием для увеличения начальной нефтенасыщенности заключался вповышении скорости фильтрации и в прокачке большого количества нефти (до 8п.о.), что позволяло получить модели пласта с начальной нефтенасыщенностью65-70 % и выше.При приготовлении моделей пласта Русского месторождения пользовалисьизмененным методом:1.Дляполучениянефтенасыщенностьюмоделейпластаиспользовалисметодболеевысокойсозданияначальнойостаточнойводонасыщенности путем вытеснения воды из моделей пласта потоком воздуха.Для этого через верх вертикально расположенных моделей пласта подавалисжатый очищенный воздух при перепаде давления в 0,025-0,05 МПа, а снизуизмеряли количество вытесненной воды.

Периодически переворачивали модели46пласта для более равномерного распределения воды в пористой среде.Одновременновзвешивалимоделипласта,чтопозволялоопределитьводонасыщенность.Затем модели пласта с остаточной водой последовательно насыщаликеросином (фильтрация около 2,5 п.о.) и изовискозной моделью нефти(фильтровали 4-4,5 п.о.) при горном давлении. Одновременно измерялипроницаемость моделей пласта по нефти.2.

Модели пласта с более низкой начальной нефтенасыщенностью получалистандартным методом (как в случае Тазовского месторождения) или увеличиваяскорость и объем фильтрации нефти (как в случае Ваньеганского и Мессояхскихместорождений).2.4 Методика проведения экспериментов по вытеснению нефти высокотемпературным водяным конденсатом и паромЭксперименты по вытеснению нефти дистиллированной водой (модельконденсата пара) и паром при высокой температуре и горном давлении проводилис использованием модернизированной установки УИК-5, доукомплектованнойтермостатируемым блоком, в корпус которого помещали модель пласта, трубкудля подогревателя флюидов (парогенератор), нагревательный элемент, термопарыи утеплитель (минеральный фетр и стеклоткань).

Хорошая теплоизоляцияобеспечивала высокую скорость прогрева (до 100-120 град.С/час) и необходимуюточность поддержания температуры (не хуже +/- 1 оС в интервале от 33 до 320325 оС).В модели пласта закачивали дистиллированную воду с температурой невыше кипения воды при выбранном давлении (обычно пластовом). Еслитемпература в модели пласта превышала температуру кипения при выбранномдавлении, то через модель пласта фильтровался пар, который в дальнейшемконденсировался в мернике-отстойнике. Фильтрация пара всегда приводила к47незначительному (по сравнению с водой) перепаду давления (при быстромнагреве модели пласта) или колебанию значений (биений с частотой около 1секунды) перепада давлении из-за протекания процессов конденсации ииспарения пара (фильтрации паро-конденсатных смесей) при постояннойтемпературе или при медленном повышении температуры модели пласта.Нагрев модели пласта проводили двумя разными способами.

Первыйспособ: нагрев модели пласта и подачу (фильтрацию) дистиллированной илиминерализованнойводыначиналиодновременно,т.е.моделировалиодновременное вытеснение нефти и подъем температуры. Второй способзаключался в предварительном нагреве модели пласта при закрытом входе вмодель, т.е. без фильтрации, и только после прогрева начинали фильтроватьминерализованную воду. Таким образом, моделировали вытеснение нефтигорячим флюидом (паром, водой).

В ходе прогрева нефть из модели пластавытеснялась в результате термического расширения, а затем из-за вскипанияостаточной воды и нефти. В конце прогрева процессы выделения нефти из-завскипания и расширения иногда заканчивались и нефть из модели пласта дальшедаже при повышении температуры почти не вытеснялась.2.5 Методика фильтрационного эксперимента при исследовании нетермических методов (вытеснении нефти ВГС, минерализованной водой,раство-рами ПАВ и щелочей и т.п.)Вфильтрационныхэкспериментахиспользовалимодифицированнуюфильтрационную установку УИК-5 производства ООО «Глобел» (г.Москва),позволяющую поддерживать в системе постоянное заданное давление илифильтровать флюид с постоянной объемной скоростью.

Установка включала триплунжерных насоса постоянного расхода, поэтому различные флюиды (например,газ и воду) можно было подавать одновременно. Программное обеспечениеустановки позволяло подавать флюиды с постоянной объемной скоростью или48поддерживать в установке постоянное давление (при закрытом выходе).Измерение объема выделившихся из модели флюидов (нефти, воды и газа)проводили ультразвуковым трехфазным мерником-отстойником. Давление всистеме (модели пласта) поддерживали с помощью клапана высокого давления(противодавления).Давлениевустановкеподдерживаликлапаномпротиводавления с точностью до 0,001 МПа.

Для этого на выходе из сепаратораизмерителя (СИ) находилась сборная емкость (поршневая колонка) для флюидов.В подпоршневом пространстве сборной емкости находилась вода, котораяпостепенно выводилась из установки под давлением нагнетаемых флюидов.Количество воды на выходе из сборной емкости установки измеряли в режимереального времени с помощью весов с точностью до 0,01 г.В режиме реального времени измеряли все доступные параметры опыта(давление, перепад давления, температуру, уровни в сепараторе-отстойнике,суммарный объем вытесненных из модели пласта флюидов. Измерениепараметров (и их запись) можно было проводить с интервалом в 0,1-10 минут.Закачивание газов и растворов осуществляли с помощью поршневыхколонок, подавая масло в подпоршневое пространство.

Принципиальная схемаустановки приведена на рисунок 2.1.Эксперименты проводили также с использованием упрощенной экспрессфильтрационной установки (опыты без противодавления). При использованииэкспресс-фильтрационной установки измеряли давление на входе в модельстандартными образцовыми манометрами и датчиками избыточного давления.Температуру измеряли термометрами, объем вытесненных флюидов системойвизуальных мерников-отстоиников для нефти и воды. Принципиальная схемаэкспресс- установки приведена на рисунок 2.2Для расчета скорости фильтрации флюидов использовали следующиеуравнения: V = 24*Q*L/Vпор. (2.1),V = 24*Q*L/[Vпор.*(1-В)] (2.2) иV = 24*Q*L/[Vпор.*(В)] (2.3)49где V - расчетная скорость фильтрации, м/сут.; Q – подача (расход) жидкостинасосом (ами), мл/час; L – длина пористой среды (м); Vпор. – объем пор, мл; В –нефтенасыщенность или газонасыщенность, доли единицы.Уравнение 2.1 использовали в случае 100 % насыщенности одним флюидом(например, водой, газом, ВГС).