Гідродинамічні методи підвищення нафтовилучення під час заводнення

Призначення гідродинамічних методів - це збільшення коефіцієнта охоплення мало проникних нафтонасичених об'ємів пласта витіснювальною водою шляхом оптимізації режимів нагнітання і відбирання рідини за заданої сітки свердловин і порядку їх введення в роботу. Ці методи є подальшою оптимізацію технології процесу заводнення і тому не потребують її істотної зміни. гідродинамічний заводнення нафтовіддача

Циклічне заводнювання. Метод заснований на періодичній зміні режиму роботи покладу шляхом припинення і відновлення закачування води і відбору, за рахунок чого більш повно використовуються капіллярні і гідродинамічні сили. Це сприяє проникненню води в зони пласта, раніше не охоплені дією.

Циклічне заводнення ефективне на родовищах, де застосовується звичне заводнення, особливо в гідрофільних колекторах, які капілярно краще утримують воду, що проникла в них. В неоднорідних пластах ефективність циклічного заводнення вища, ніж звичного заводнення. Оскільки при практичному впровадженні циклічного заводнення частіше не вдається здійснити одночасне тимчасове припинення закачування або відбору у всіх свердловинах, то при цьому заводненні одночасно реалізується ідея підвищення нафтовіддачі зміною напряму потоків фільтрацій.

Зміна напрямів фільтраційних потоків. Технологія методу полягає в тому, що нагнітання води зупиняється в одних свердловинах і переноситься на інші, внаслідок чого повинна забезпечуватися зміна напрямів фільтраційних потоків до 90⁰.

Фізична суть процесу така. По-перше, в ході звичайного заводнення внаслідок в'язкісної нестійкості процесу витіснення утворюються цілики нафти, обійдені водою. По-друге, в разі витіснення нафти водою водонасиченість вздовж напряму витіснення зменшується. Після перенесення фронту нагнітання в пласті створюються змінні за величиною і напрямом градієнти гідродинамічного тиску, в результаті чого запомпована вода входить у застійні малопроникні зони, велика вісь яких тепер перетинається з лініями течії, і витісняє з них нафту в зони інтенсивного руху води. Об'єм води нагнітання вздовж фронту доцільно розподілити пропорцiйнозмiні залишкової нафтонасиченості (відповідно зміні водонасиченості).

Створення високих тисків нагнітання. Величина тиску нагнітання впливає на техніко-економічну ефективність заводнення. У практиці заводнення спостережено тенденцію до підвищення тиску нагнітання на гирлі від 5 до 16...20 МПа, а в окремих випадках до 20...30 і навіть до 40 МПа.

Фізична суть розкривається наступним. Узагальнення досвіду заводнення і спеціальні дослідження показали таке: а) на існуючих режимах нагнітання води заводненням охоплюється лише невелика частина нафтонасиченої товщини пласта (20-25%); б) за певних тисків нагнітання проникні (а часто і високопроникні) колектори воду не приймають; в) за підвищення тиску нагнітання до значини вертикального гірничого тиску збільшується товщина інтервалів пласта, які приймають воду (збільшується охоплення товщини заводненням); г) індикаторна діаграма приймальності залежно від тиску нагнітання є нелінійною, причому темп приросту приймальності значно вищий, ніж темп приросту тиску.

На індикаторній діаграмі можна виділити такі тиски: p - перший критичний тиск нагнітання, який відповідає тиску розкривання або утворення тріщин у найслабкішому за механічною міцністю інтервалі пласта (нижньою межею його є гідростатичний тиск, який становить близько 0,4 вертикального гірничого тиску); p" - другий критичний тиск нагнітання, відповідний максимальній значині охоплення пласта витісненням за товщиною, а перевищення його призводить до різкого збільшення тріщинуватості, утворення кількох великих тріщин, які приймають воду (він близький до вертикального гірничого тиску або трохи перевищує його).

Технологія методу полягає у створенні високих тисків нагнітання в межах між тисками p' та p". А це забезпечує:

а) збільшення поточних дебітів свердловин і пластового тиску (проте недопустимо підвищувати його в зоні відбирання вище тиску p");

б) зниження обводненості продукції за рахунок інтенсивнішого припливу нафти із малопроникнихпропластків;

в) зменшення впливу неоднорідності колектора за рахунок відносно більшого приросту приймальностімалопроникногопропластка порівняно із високопроникним;

г)підвищення поточного коефіцієнта нафтовилучення за значно меншої витрати води внаслідок залучення до вироблення додаткових запасів нафти.

Застосування методу потребує вирішення ряду технічних задач. Серійнi насоси забезпечують на викиді тиск до 20 МПа, що дає змогу використовувати метод для покладів, розташованих на глибинах усього до 1000...1500 м. Інакше потрібно спорудити або реконструювати КНС і прокласти нові розвідні водоводи, розраховані на високий тиск, а це призводить до великих витрат. Можна використати існуючі КНС і водоводи, але тоді біля нагнітальних свердловин треба встановлювати індивідуальні дотискувальні насосні устатковання, наприклад, занурені відцентрові електронасоси (з тиском до 30МПа), які розташовуються вертикально у свердловинах-шурфах. Слід також забезпечити високу надійність конструкції нагнітальних свердловин, розробити надійніші конструкції пакерів та ін. Проте застосування методу може бути основою впровадження й інших методів (циклічне заводнення, полімерне заводнення і т.д.).

Форсування відбирань рідини. Технологія полягає в поетапному збільшенні дебітів видобувних свердловин (зменшенні вибійного тиску pв).

Фізико-гідродинамічна суть методу полягає у створенні високих градієнтів тиску шляхом зменшення вибійних тисків p_в. При цьому в неоднорідних, дуже обводнених пластах залучаються до розробки залишені цілики нафти, лінзи, тупикові і застійні зони, малопроникніпропластки і ін.

Умовами ефективного застосування методу вважають: а) обводненість продукції не менше 80...85% (початок завершальної стадії розробки); б) високі коефіцієнти продуктивності свердловин і високі вибійні тиски; в) можливість збільшення дебітів (колектор стійкий, немає небезпеки проривання чужих вод, обсадна колона технічно справна, є умови для застосування високопродуктивного обладнання, пропускна здатність системи збирання і підготовки продукції достатня).

Для вирішення питання про застосування методу на конкретній свердловині треба попередньо вивчити залежність дебіту нафти від дебіту рідини. Дебіти рідини слід призначати за максимумом дебіту нафти. Техніка форсування відбирань може бути різною: штангові насоси за повного завантаження обладнання, електровідцентрові насоси, які розраховані на великі подавання та ін.

На закінчення зазначимо, що діяння на привибійну зону пласта, коли метою передбачено розширення профілів припливу і приймальності, підвищення якості розкриття пласта і освоєння свердловин, також сприяє збільшенню нафтовилучення.

Газові методи підтримування пластового тиску і підвищення нафтовилучення

Витіснення нафти газом високого тиску. Метод полягає в створенні в пласті облямівки легких вуглеводнів на межі з нафтою. Це забезпечує процес витіснення нафти, що змішується.

Технологія розробки нафтових покладів, заснована на витісненні нафти змішуючимися з нею рідинами і газами, з'явилася у результаті розвитку способів підтримання пластового тиску шляхом закачування газоподібних агентів. При витісненні нафти газом деяка кількість нафти утримується в порах капілярними силами. Дослідження, направлені на підвищення ефективності технології закачування газу, привели до ідеї змішаного витіснення, коли між витісняючою і рідиною що витісняється не виникають капілярні ефекти. Відбувається екстракція нафти витісняючим агентом.

Стосовно різних пластових систем були розроблені і випробовані наступні технологічні схеми підвищення нафтовіддачі:

- закачування газу високого тиску;

- витіснення нафти збагаченим газом;

- витіснення нафти облямівкою з вуглеводневих рідин з подальшим її проштовхуванням закачуваним сухим газом.

Размещено на Allbest.ru