Методы извлечения остаточной нефти из заводненных пластов

Остаточную нефть в пластах (30 – 70% от запасов) способны вытеснять лишь те рабочие агенты, которые смешиваются с нефтью и водой или имеют сверхнизкое межфазное натяжение. К ним относятся наиболее перспективные и высокопотенциальные методы вытеснения нефти диоксидом углерода (СО₂) и мицеллярными растворами.

Углекислый газ при температуре выше 31 ⁰С находится в газообразном состоянии при любом давлении. Если температура ниже указанной образуется жидкая фаза, однако при давлении меньше 7,2 МПа углекислый газ испаряется. Метод основан на хорошей его растворимости в пластовых флюидах, что обеспечивает объемное расширение нефти в 1,5 – 1,7 раз, смесимость его с нефтью (устранение капиллярных сил), снижение вязкости нефти (от десятков процентов до нескольких раз) и как результат, повышение коэффициента вытеснения (до 0,95). Однако применение СО₂ как любого маловязкого агента сопровождается значительным снижением коэффициента охвата (на 5 – 15 %), из-за чего увеличение коэффициента нефтеотдачи может составлять лишь 7 – 12%.

Источниками получения СО₂ могут быть залежи углекислого газа, тепловые электростанции, заводы по получению искусственного газа из угля, сланцев и другие химические заводы.

Диоксид углерода закачивают во внутриконтурные нагнетательные скважины в газообразном (лучше при давлении полной смесимости около 10 – 30 МПа) или жидком состоянии в виде оторочки, проталкиваемой водой, вместе с водой для создания чередующихся оторочек при отношении порций СО₂ и воды приблизительно 0,25 – 1, а также в растворенном состоянии в виде карбонизированной воды концентрацией 3 – 5 %. Оптимальный объем оторочки СО₂ составляет 0,2 – 0,3 объема пор. Кроме сочетания закачки СО₂ с заводнением для уменьшения преждевременных прорывов СО₂ предлагается нагнетать его попеременно с раствором полимера, силиката натрия, ПАВ, углеводородным газом и др.

Для внедрения метода необходимо решить проблемы транспорта жидкого СО₂, распределения его по скважинам, утилизации СО₂ и повторного использования, борьбы с коррозией труб и нефтепромыслового оборудования. Из всех известных методов закачка СО₂ наиболее универсальна и перспективна.

Мицеллярный раствор – это тонкодисперсная коллоидная система из углеводородной жидкости (от сжиженного нефтяного газа до сырой легкой нефти), воды и водонефтерастворимого ПАВ, стабилизированная спиртом (изопропиловым, бутиловым). Мицеллярное заводнение обеспечивает снижение межфазного натяжения в пласте при оптимальном составе практически до нуля (не более 0,001 мН/м). По лабораторным данным, коэффициент нефтевытеснения при мицеллярном заводнении составляет 80 – 98%.

Технология процесса состоит в закачке во внутриконтурные скважины последовательно оторочек растворов химических реагентов: а) предоторочки (20% от объема пор) из пресной воды или слабоминерализованного раствора хлористого натрия для понижения концентрации ионов кальция и магния; б) оторочки мицеллярного раствора малоконцентрированного (20 – 50 % от объема пор) или высококонцентрированного (5 – 15 % от объема пор); в) буферной оторочки или буфера подвижности (до 30 – 60 % от объема пор) из полимерного раствора с постепенно уменьшающейся вязкостью от вязкости мицеллярного раствора до вязкости воды (мицеллярно-полимерное заводнение). Вслед за буферной оторочкой до конца разработки закачивается обычная вода, применяемая для заводнения.

Мицеллярные растворы могут быть высококонцентрированными, содержащими до 50 – 70 % углеводородов, до 8 – 10% сульфонатов, до 2 – 3 % стабилизатора, и малоконцентрированными водными, содержащими углеводородов менее 5%, сульфонатов до 2% и стабилизатора менее 0,1%.

Потенциальные масштабы применения метода очень большие (все месторождения с терригенными коллекторами, нефтенасыщенностью более 30% и вязкостью нефти не менее 15-20 мПа*с). Внедрение метода ограничивается сравнительно высокой стоимостью мицеллярного раствора.

Дата добавления: 2015-07-13