Диссертация (1172962), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Для стабилизации в их состав вводятэмульгаторы.Наиболееширокоеэмульгаторы"Нефтенол НЗ"промышленноеприменение"Нефтенол НЗб",[138],получилиЭмульгаторМР,Эмульгатор ED-25 и др. Данные реагенты обладают высокой эмульгирующейспособностью при повышенных температурах (75 – 95ºС) и имеют низкуютемпературу застывания, что делает возможным применение их в зимнихусловиях.Технологии на основе гелей, генерируемых «in situ». К данному классуможно отнести составы, отверждение или полимеризация которых протекает впласте за счет пластовых условий (температура, давление, рН).54В институте химии нефти СО РАН на основе неорганических иполимерных термогелирующих систем разработаны составы "Галка", "Метка" и"Ромка" [139, 140], гелирование которых происходит за счет тепловой энергиипласта.Образующийсятиксотропнымгельпореологическимпсевдопластическимтеламсвойствамкоагуляционнойотноситсякструктуры.Фильтрационные исследования показали, что закачка состава "Галка" снижаетподвижность воды в 4 − 100 раз, причем степень снижения проницаемости кернаувеличивается с ростом его базовой проницаемости и водонасыщенности, чтоспособствует селективности экранирования обводненных пропластков [141].Разработаны аналоги этих составов [142] с улучшенными свойствами гелей.Добавление ПАВ к композиции «Галка» позволяет пластифицироватьобразующийся гель, улучшать его сцепление с породой коллектора иобразовывать пену с газообразными продуктами гидролиза карбамида.
Введениевданныйрастворполимеровидобавок(солейхлористоводородной,роданистоводородной или азотной кислот) позволяет в широком интервалерегулировать критическую температуру его гелирования.С целью повышения эффективности физико-химических технологий УОПЗкомпанией Nalko разработана технология Bright Water, основанная на закачке впласт дисперсии сверхмалых частиц полимера и на действии пластовойтемпературы. Технология позволяет устанавливать гелевые экраны в удаленнойот нагнетательной скважины зоне пласта, [335].
Аналогичная технология [143]разработана сотрудниками РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина (см. гл. 3).Технологии на основе двухкомпонентных экранирующих составов.Одним из методов экранирования промытых водой пропластков являетсяприменение реагентов, образующих нерастворимые в воде осадки или гели привзаимодействии со вторым компонентом.В работах по увеличению охвата пласта заводнением широко используютсясиликаты щелочных металлов, в частности натрия (жидкое стекло) [144, 145, 146,147, 148, 149, 150, 151, 152, 153]. Оставаясь инертным к нефти, жидкое стеклохорошо растворяется в воде, его растворы имеют низкую вязкость, которая55регулируется в широком диапазоне изменением концентрации реагента. Вприсутствии ионов поливалентных металлов, содержащихся в закачиваемой воде,жидкое стекло образует устойчивые гели, стабильные в высокотемпературных (до200 оС) пластах.Востребовано направление исследований по модификации свойств жидкогостекла с целью получения полимер-силикатных гелей [336].
Известны технологиис применением щелочно-полимерных растворов (ЩПР) [154], а также на основерастворов силиката натрия, соляной кислоты и ПАА [155, 156, 157].Перспективна технология, основанная на образовании интерполимерныхкомплексов (ИПК) при смешении в пласте двух реагентов: жидкого стекла икатионного полиэлектролита полидиаллилдиметиламмоний хлорида [158, 159,160].
Известна технология с применением жидкого стекла, когда отвердителемявляется щелочной сток производства капролактама (ЩСПК) [161].Перспективным и доступным вариантом, особенно для месторождений свысокими пластовыми температурами, являются технологии, основанные навзаимодействии соляной кислоты и алюмосиликатов, например, нефелина [162], атакжецеолитсодержащегокомпонентапроизводстваИшимбайскогокатализаторного завода и соляной кислоты [163, 164, 165]. Эти технологиииспользуют переход закачиваемой композиции через определенное время в гель иэффективны для обработки как нагнетательных скважин с целью ВПП, так ивысокообводненных добывающих с целью ОВП. На месторождениях Татарстанаи Западной Сибири успешно испытана ПОТ с применением композиции наоснове алюмохлорида и щелочного раствора [166].
Результаты исследованийосадкообразования алюмохлорида при взаимодействии с солями угольнойкислоты и с щелочами приведены в работе [167].Комбинированные осадко- и гелеобразующие технологии. С цельюповышения эффективности работ по увеличению охвата пласта заводнениемразработан ряд комбинированных технологий, включающих последовательнуюзакачку в пласт различных составов [168].
В частности, технология ОХА [72]основана на закачке в пласт составов на основе хлористого аммония и жидкого56стекла, при смешении которых образуется гель. Избыток силиката натрияобразует щелочную среду, которая снижает поверхностное натяжение на границенефть – вода, улучшая доотмыв нефти. На аналогичных принципах построенатехнология ПДС – ПАВ [169].В последнее время появляются технологии комбинированного физикохимического воздействия на пласт. На Самотлорском месторождении успешноиспытанатехнологияполимер-щелочногозаводненияспредварительнойзакачкой в пласт осадко- и гелеобразующих составов [170]. На месторожденииБати-Раман в Турции высокий эффект получен от последовательной закачки впласт большеобъемных гелевых оторочек и оторочки двуокиси углерода [337].Е.А.
Румянцевой по результатам расчетов процесса ВПП нагнетательнойскважины в математической модели пласта дана рекомендация закачивать в пластвслед за полимерным составом кислотный [77]. Р. Сирайт для устранениякольматации низкопроницаемых пропластков при ВПП полимерным составомтакже рекомендует проводить последующую кислотную ОПЗ скважины [306].Описанное показывает перспективность разработки комбинированныхфизико-химических технологий ВПП нагнетательных скважин, осуществляющихадресное воздействие на разнопроницаемые пропластки различными составами.1.5 Физико-химические технологии ограничения водопритоковв нефтяных скважинахДля проведения работ по ограничению водопритоков в добывающихскважинахприменяютсятехнологиинаосновесоставов,близкихквышеописанным, но с определенными отличиями. Основное отличие заключаетсяв требовании селективности гелеобразования по фазе, когда формирование геляили сохранение его реологических свойств допускается лишь в водонасыщенныхпропластках.
Что касается полимерных составов, то в работах по ОВПиспользуетсяихсвойствонепропорциональноснижатьпроницаемостьобработанного пласта по воде и по нефти, когда снижение проницаемости по водена несколько порядков выше снижения проницаемости по нефти.57Данное свойство СПС часто обсуждается в научных кругах.Выделяются две школы.
Первая − группа специалистов из Канзаскогоуниверситета Д. Грин, Д. Уилхайт, К. МакКул. В поставленных имиэкспериментах зафиксировано, что после образования в пористой среде геля еепроницаемость по воде уменьшается в 1000 раз, а по нефти − лишь в 10. Причемсоотношение этих величин пропорционально концентрации полиакриламида[338] в рабочем составе. Данный эффект объясняется повышением остаточнойнефтенасыщенности в пористой среде, заполненной гелем.
Движению воды черезтакую систему препятствуют неподвижные капли защемленной нефти. Придвижении же нефти они переходят в подвижную фазу.Вторая школа − группа специалистов из исследовательского центра НьюМексико, возглавляемая Р. Сирайтом. Р. Сирайт считает, что при движении нефтичерезпористуюсреду,заполненнуюполимернымгелем,происходитобезвоживание геля за счет выдавливания из него связанной воды [327].
Этосвязано с тем, что гель в пористой среде практически неподвижен. Такимобразом, формируются каналы высокой проводимости для нефти, в результатечего ее дебит постепенно восстанавливается [339]. Это свойство СПСиспользуется при обработке в добывающей скважине всего вскрытого пласта.Задача ОВП ставит повышенные требования к прочности устанавливаемыхгелевых экранов.
Для тампонирования трещин, а также высокопроницаемыхпропластков Р. Сирайт рекомендует использовать «жесткие» полимерные составыс низкой молекулярной массой 1–2∙106 а.е.м. [340]. Так, существует технологияMARASEAL, в которой гелантом является концентрированный (3,5 − 7,0 %)раствор низкомолекулярного полимера, а такжеOrganoSEAL-R [9, 341]. Дляповышения селективности водоизоляции в скважинах часто используютводонабухающие полимеры (ВНП) или суперабсорбенты, характеризующиесяограниченнойнабухаемостью[342,343],представляющиесуспензиювуглеводородной среде полимера, например низкомолекулярного ВНП АК-639.При попадании суспензии в водонасыщенный пласт вода вытесняет из нееуглеводород, понуждая полимер к набуханию [171, 172].58В работе [344] с целью ОВП в скважинах предлагается использоватьмаловязкую (2,0 сПз.) полимерную систему с внутренним катализатором,«жесткую», но не содержащую твердой фазы. Образование в ней гомогенногогеля происходит при термической активации.Для увеличения надежности изоляции обводненных интервалов пласта вСирии успешно испытан гель-цемент на основе полимера и цемента марки G[345].
Цель достигается путем дополнительного блокирования водонасыщеннойматрицы породы полимерным компонентом. Образующийся изоляционныйматериал выдерживает перепад давления в ПЗП в 200 атм. Аналогичныйполимер-цементный состав «Монолит Р» разработан и используется в России.К технологиям изоляции притока воды в скважину по трещинамсуществуютдвасформированнымиподхода.Согласноподвижнымипервомугелямистрещиныотносительноэкранируютсяневысокойконцентрацией полимера. Для осуществления данной технологии времяобразования геля подбирается таким образом, чтобы оно было меньше временизакачки геланта. При движении геля по трещине в результате поглощения водыпоровой матрицей пород происходит его концентрирование и упрочнение [346].Достоинством данного подхода является низкая степень проникновения сшитогополимера в поровую часть пород, вследствие чего коллекторские свойствапродуктивных пластов не повреждаются.Согласно второму подходу в ряде случаев, например при изоляции трещинв ПЗП нагнетательной скважины, более удобно использовать обычные геланты сорганическими и неорганическими сшивателями.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
