Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
СОДЕРЖАНИЕ
С.
1 Введение 4
2 Основная часть
2.1 Сущность физико-химических
методов увеличения нефтеотдачи
пластов
2.2 Преимущество дистиллерной
жидкости 9
2.3 Эффективность заводнения
пластов 13
2.4 Прогнозирование физико-химических методов увеличения нефтеотдачи 12
3 Заключительная часть 17
Список использованных источников 18
1 Введение
Одной из основных проблем нефтедобывающей промышленности на протяжении многих лет является увеличение нефтеотдачи пластов и темпов разработки нефтяных залежей.
В настоящее время в разработке находится большое количество месторождений, представленных низкопроницаемыми коллекторами или коллекторами разной проницаемости. Нагнетаемая в пласт вода прорывается к добывающим скважинам по высокопроницаемым прослоям и зонам, оставляя невытесненной нефть в малопроницаемых слоях, зонах. В этих условиях существенное снижение фильтрационных сопротивлений течения жидкости в зоне вокруг добывающих и нагнетательных скважин, подключение в работу ранее не вовлеченных в разработку пропластков, а также полное или частичное исключение из работы промытых горизонтов приведет к интенсификации добычи нефти, возрастанию охвата пласта воздействием, а следовательно, и нефтеотдачи.
Дистиллерная жидкость является промышленным стоком содового производства и представляет собой водный раствор минеральных солей. Компонентный состав жидкости выражен в основном солями кальция (хлоридами, карбонатами и гидроксидом). Основанием послужили результаты лабораторных исследований, свидетельствующие, что коэффициент вытеснения нефти дистиллерной жидкостью не ниже, чем пресной водой. После появления в продукции скважин воды было установлено, что при смешении дистиллерной жидкости и сточной воды образуется мелкодисперсная суспензия минеральных солей в воде, зависящая от химического состава смешиваемых жидкостей. По мере роста обводнености добываемой продукции увеличивались доля сточной воды в закачиваемой жидкости и концентрация образующихся минеральных солей, что снижало приемистость нагнетательных скважин. Поэтому было решено закачивать дистиллерную жидкость с меньшим рН (7,2-9), что способствовало образованию суспензии минеральных солей повышенной дисперсности. Исследованиями было установлено, что при смешивании дистиллерной жидкости и точной воды в осадок выпадают гипс, ангидрит и частично гидроксид кальция, причем количество выделившегося осадка зависит от объемных соотношений смешиваемых жидкостей. Так, при соотношении объемных долей дистиллерной жидкости с Н 7,5 и сточной воды 3:2 выделяется максимальное количество осадка - до 140 мг/л, при других соотношениях количество выделившегося осадка изменяется от 12 до 7 2мг/л. Одним из элементов понятия оптимальности систем разработки нефтяных месторождений является достижение максимально возможной и экономически оправданной величины нефтеотдачи пластов. При разработке залежей нефти достигаемая средняя нефтеотдача не превышает 34-37%, а по месторождениям Российской Федерации о примерно 40-43%.
Таким образом, при существующих технологиях добычи неф до 60%, а в некоторых случаях до 85%, запасы нефти останутся извлеченными.
В связи с этим решение проблемы увеличения коэффициента нефтеотдачи, следовательно, увеличения извлекаемых запасов имеет большое социально-экономическое значение.
На величину нефтеотдачи пласта влияет значительное количество одновременно действующих параметров, характеризующих геолого-физические и технологические условия разработки нефтяных залежей. Исследования, проводимые в последние годы, направлены на более полный учет реальных условий извлечения нефти. Большое внимание при этом уделяется учету неоднородности пластов по проницаемости, расчлененности, прерывистости, а также исследованию и учету реологических свойств нефтей.
3 ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Таким образом, промысловые результаты применения дистиллерной жидкости для повышения охвата пластов заводнением и нефтеотдачи показывают следующее:
1. Площадная закачка осадкообразующей композиции (дистиллерная жидкость с pH=7-9 + сточная вода) позволяет повысить коэффициент охвата пласта заводнением и разрабатывать пласт при относительно низкой обводнености скважин.
2. При закачке дистиллерной жидкости в сочетании со сточной водой особое внимание должно уделяться сохранению приемистости и дебитов скважин, для этого:
а) количество взвешенных частиц и сточной воде не должно превышать 30 – 40 мг/л;
б) создаваемые в пласте оторочки дистиллерной жидкости и сточной воды должны быть разделены пресноводной оторочкой для предотвращения их контакта в водоводах, в скважине и призабойной зоне скважины;
в) при относительно низкой обводнености добываемой продукции (30 – 50 %) рекомендуется закачка больших порций дистиллерной жидкости и сточной воды, каждая из оторочек этих жидкостей должна создаваться непрерывно, в течение определяемого опытным путем (3 – 6мсс и более); при росте обводнености скважин размеры оторочек должны снижаться;
г) для предотвращения прорыва дистиллерной жидкости в добывающие скважины, в них необходимо проводить водоизолирующие работы с применением гелеобразующих технологий.
2 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Сущность физико-химических методов увеличения нефтеотдачи
Физико-химические методы обеспечивают увеличение коэффициента охвата одновременно, либо увеличения одного из них. Среди них выделяют:
Первая группа методов основана на снижении межфазного, поверхностного натяжения и изменения соотношения подвижности фаз и обеспечивают увеличение коэффициента охвата и коэффициента вытеснения. К ним относятся заводнение растворами полимеров, заводнение растворами ПАВ, щелочное заводнение, заводнение с диоксидом углерода, заводнение дистиллерной жидкостью, заводнение мицелярными растворами, и другие составляющие.
Дистиллерная жидкость является промышленным стоком при производстве соды на Стерлитамакском производственном акционерном объединении "Сода". Эти стоки, объем которых превышает 20 млн. м3 в год, собираются в специальные пруды - накопители паводковый период сбрасываются в реку Белую.
Для поддержания пластового давления при разработке нефтяных залежей ежегодно используют значительный объем пресных природных вод. Поэтому использова ние для заводнения нефтяных залежей дистиллерной жидкости вме сто пресных вод позволяет не только сохранить запасы пресновод ных источников, но в значительной мере способствует охране окру жающей среды от загрязнения минерализованными водами.
При производстве соды как отход производства образуется суспензия, состоящая из твердой фазы (18-25%) и воды в количестве 75-К2%.
Наличие твердой фазы препятствует непосредственному сбросу суспензии в реку, поэтому, выходя из дистиллера через станцию перекачки, она поступает в специальные отстойники, так называе мые "белые моря", состоящие из нескольких отсеков.
Химический состав твердой фазы дистиллерной суспензии в шламонакопителе и жидкой фазы дистиллерной жидкости в регулирующем бассейне представлен в табл. 8.1 и 8.2.
Рисунок 2. Химический состав твердой фазы дистиллерной суспензии
|
Массовая доля, % |
||||||
|
СаСО, |
Са(ОН)7 |
Са8О4 |
М§О |
510, |
КА |
СаО |
|
61,6 |
15,6 |
2,7 |
2,7 |
5,6 |
6,0 |
4,8 |
Рисунок 3. Химический состав дистиллерной жидкости в регулирующем бассейне
АО "Сода"
|
рН |
Массовая доля |
г/дм3 |
Щелочность, мг. экв/дм3 |
|||
|
при20°С, кг/м3 |
С1- |
Са++ |
80; |
по метил оранжу |
по фенол фталеину |
|
|
1090 |
11 |
106,5 |
41,0 |
0,95 |
47,6 |
46,1 |
Анализ данных разработки пласта Д показывает стабилизацию добычи нефти, снижение темпа роста обводненности и в последние годы наблюдается стабилизация и уменьшение текущего водного фак тора.приводится зависимость суммарного водного фактора ХИВ от безразмерного времени разработки.
Обычно на поздних этапах разработки нефтяных залежей на жестководонапорном режиме наблюдается увеличение темпа роста те кущего водного фактора во времени. Это обусловлено существен ным уменьшением доли нефти в добываемой жидкости. На всем диапазоне изменениях водный фактор для плас та Д1 увеличивается медленными темпами по сравнению с аналогичными залежами нефти, приуроченными девонскому горизонту. Бо лее того, в последние годы наблюдается стабилизация и снижение этого показателя. Такое необычное для показателей разработки явление, очевидно, связано с увеличением фильтрационных сопротивлений обводненных и промытых водой высокопроницаемых пропластков продуктивного пласта в связи с осадкообразованием в порис той среде. Это подтверждается данными изменения во времени про филей приемистости нагнетательных скважин.
Снижение водного фактора сопровождается уменьшением коли чества попутно добываемой воды и повышением эффективности вытеснения нефти из пористой среды.
График изменения обводненности добываемой жидкости, постро енный в зависимости от текущей нефтеотдачи пласта, так же имеет ряд особенностей. В настоящее время разработка пласта должна сопровождаться интенсивным ростом обводненности продук ции скважин. В течение последних лет наобо рот наблюдается снижение обводненности добываемой жидкости. Анализ предварительных результатов закачки дистиллернои жидко сти для заводнения пласта Д1 показал следующее:
1) при закачке дистиллернои жидкости происходит выравнива ние профилей приемистости пласта в нагнетательных скважинах;
2) в начальный момент закачки дистиллернои жидкости наблю дается некоторое увеличение приемистости скважин, в дальнейшем - уменьшение приемистости до трех раз;
3) обводнение добываемой продукции вначале растет, достигает максимума и в дальнейшем снижается.
2.2 Преимущества дистиллерной жидкости
С целью повышения эффективности разработки пласта осуществляется закачка дистиллерной жидкости, которая имеет ряд преимуществ по сравнению с закачиваемой пресной и сточной водами:
1) характеризуется более низким содержанием КВЧ и мехпримесей;
2) способствует увеличению приемистости нагнетательных скважин на15%;
3) не содержит нефть и нефтепродукты;
4) обладает меньшей коррозионной активностью по отношению к металлу оборудования и водоводов.
Ее закачка в нагнетательные скважины осу ществляется кустовыми насосными станциями по существующим водам и по типовой технологии заводнения нефтяных месторож дений.
Нагнетательные скважины оборудованы колонной насосно-компрессорных труб (НКТ). Пространство между НКТ и обсадной колон ной обрабатывается пенообразующими ингибиторами коррозии. Ус тье скважин оборудовано типовой арматурой, применяемой для на гнетания воды, в обычном исполнении.
На КНС устанавливаются насосы, применяемые для обычного заводнения. Контроль за закачкой дистиллернои жидкости в нагне тательные скважины осуществляется с помощью расходомеров и манометров.
Перед началом закачивания дистиллернои жидкости проводится комплекс исследовательских работ на нагнетательных скважинах: определяются приемистость, давление нагнетания, пластовое давле ние и др.
По контрольным скважинам снимаются кривые восстановления пластового давления (КВД), по которым определяются параметры пласта. Определяется охват пласта заводнением с помощью глубин ных расходомеров.
Как правило, при закачке дистиллернои жидкости происходит выравнивание профилей приемистости нагнетательных скважин.
На основании анализа результатов длительной закачки дистил лернои жидкости выработаны следующие требования к нагнетатель ным скважинам и участку воздействия в целом:
1) нагнетательная скважина должна обладать приемистостью не менее 150 м7сут., обводненность окружающих добывающих сква жин должна составлять не более 80-90%;
2)участок воздействия должен характеризоваться высокой оста точной нефтенасыщенностью.
Для контроля за качеством поступающей дистиллернои жидко сти отбираются пробы, по которым определяется содержание меха нических примесей, ионов железа, плотности, величина рН и прово дятся другие химические анализы в соответствии с существующими требованиями руководящих документов.
Для контроля за обводненностью добываемой продукции при закачке дистиллернои жидкости проводятся исследования с помощью грассатора (индикатора) до и в процессе закачивания дистиллернои жидкости. В качестве индикатора используются вещества, которые не вступают в реакцию с пластовыми и закачиваемыми жидкостями и практически не адсорбируются на породе.
Объем и концентрацию необходимо выбирать так, чтобы при филь трации по пласту индикатор не растворялся до концентрации, кото рую невозможно измерить.
Кроме контроля за движением дистиллернои жидкости по плас ту закачка индикатора может использоваться для оценки гидродина мической связи между скважинами в различных направлениях, что очень важно для эффективного контроля за процессом. Наиболее полная информация может быть получена при сочетании гидродина мических исследований и закачки индикатора.
Транспортировка дистиллерной жидкости из регулирующего бассейна по трубопроводу может вызвать инкрустацию его внутренней поверхности. Для предупреждения такой опасности дистиллерную жидкость специально подготавливают, снимая перенасыщенность растворов путем разбавления водой реки Белой.
Разбавленная жидкость подвергается карбонизации газами изве стковых печей. Выходящая из карбонизатора дистиллерная жидкость должна иметь рН, равный 7,2-8,8. Контроль за полнотой карбониза ции осуществляется с помощью рН-метра, электроды которого по мещены в отстойник после карбонизатора. Из карбонизатора жид- кость поступает в первый отсек накопителя, где осветляется.
Освет ленная часть дистиллернои жидкости перекачивается во второй от сек накопителя, откуда насосной станцией может подаваться для транспортировки по трубопроводам на нефтяные месторождения.
Закачиваемая в пласт вода взаимодействует с породой и в первую очередь с содержащейся в ней глиной. В результате лабораторных исследований, выполненных в БашНИПИнефть, получено, что рост рН раствора за счет увеличения содержания гидроокиси кальция не способствует набуханию глин и по величине коэффициента набухания воды располагаются в следующем порядке: подрусловая вода реки Демы, пластовая вода, дис тиллерная жидкость с рН = 7,2, дистиллерная жидкость с рН=11 . Поверхностные натяжения дистиллерных жидкостей на границе с керосином близки к пластовой воде, но ниже чем подрусловые воды реки Дёмы. Результаты опытов по расслоению водонефтяных эмульсий по казали, что дистиллерная жидкость с рН = 11, с нефтью дает менее устойчивую эмульсию, чем другие воды.
Как известно, одной из важнейших характеристик жидкостей, используемых для ППД, является нефтевытесняющая способность.
Сопоставительные исследования нефтевытесняющих свойств раз личных жидкостей проводились в БашНИПИнефть на естественных образцах пород и в условиях, приближенных к пластовым
Использование сточных вод посторонних предприятий выгодно как для нефтедобывающих предприятий, так и для производств, образующих эти сточные воды. При этом для НГДУ уменьшаются затраты на строительство и эксплуатацию водозаборных сооружений, трубопроводов, водоочистных объектов, резервуаров и насосных станций, Кроме того, большинство сточных вод других предприятий обладают лучшей нефтевытесняющей способностью, чем пресные воды, они менее коррозионноактивны. Для посторонних организаций выгода зак лючается в уменьшении капитальных вложений и эксплуатационных расходов на строительство дорогостоящих водоочистных сооруже ний и на их эксплуатацию. Таким образом, использование сточных под других предприятий в нефтедобыче дает не только экологичес кий, но и экономический эффект.
В настоящее время основная часть воды, добываемой вместе с нефтью, возвращается в пласт для поддержания давления и вытесне ния нефти из залежи.
Сточные воды промыслов по сравнению с пре сными водами обладают более высокими нефтевытесняющими свой ствами. Однако попутные пластовые воды при подъеме на дневную поверхность и прохождении через объекты нефтепромыслового хозяйства насыщаются химическими продуктами. Многие химреагенты, применяемые в добыче нефти, в значительной мере способству ют загрязнению их. Так, например, при полимерном заводнении и применении ПАВ для увеличения нефтеотдачи образуются очень стойкие водонефтяные эмульсии, для разрушения которых требуется большой расход реагентов, тепла и т.д. Повышением агрегатотивной устойчивости сопровождается применение "щелочного", "углекислотного", "мицеллярно-полимерного" заводнения и др.
Значительно увеличивают скорость образования водонефтяных эмульсий ингибиторы парафиноотложения, химические реагенты, применяемые для предотвращения образования неорганических со лей и уменьшения процессов коррозии нефтепромыслового обору дования. Использование в технологических процессах добычи не фти различных кислот и бактерицидов затрудняет процессы очистки воды от эмульгированной нефти.
2.3 Эффективность заводнения пластов
Эффективность заводнения продуктивных пластов нефтяных ме сторождений в значительной степени определяется качеством вод, закачиваемых в продуктивные пласты, то есть способностью их обес печивать наиболее полное вытеснение нефти и фильтроваться без снижения проницаемости породы призабойной зоны и пласта в це лом. К сточным водам, закачиваемым в продуктивные пласты, предъявляются следующие требования:
1) закачиваемая вода должна обладать высокими фильтрацион ными и нефтевытесняющими свойствами;
2) содержание механических примесей и нефтепродуктов в на гнетаемой воде должно находиться в пределах, не вызывающих рез кого снижения приемистости водонагнетательных скважин при дли тельной эксплуатации;
3) закачиваемая вода должна быть микробиологически и хими чески совместима с пластовой водой и породой коллектора;
4) закачиваемая вода не должна быть коррозионно-активной.
Нефтепромысловые сточные воды могут быть заражены сульфат восстанавливающими бактериями. Образующийся в результате суш. фатредукции сероводород ухудшает качество нефти и газа. При этом повышается коррозионная активность воды, появляется возможность образования гипса в скважинах. Тонкодисперсный сульфид железа и бактериальная биомасса забивают коллекторы, снижая проницаемость пород и нефтеотдачу.
В нефтепромысловых водах имеются растворенные газы, такие как: кислород, сероводород, углекислый газ, резко интенсифицирующие коррозионную активность сточных вод. В результате этого происходит быстрое разрушение нефтепромыслового оборудовании и загрязнение вод продуктами коррозии.
Химический состав подготовленной дистиллернои жидкости для заводне ния нефтяных пластов показан в таблице (1):
Рисунок 1. Химический состав подготовленной дистиллерной жидкости.
|
РН |
Плотность при 20°С, кг/м3 |
Вязкость при 20°С, мПа. с |
Массовая доля, |
г/дм3 |
Щелочносп., мг-экв/дм |
|||
|
С1- |
Са++ |
зо4- |
К++№ |
Показатели разработки характеризуются тем, что рост обводнености добываемой продукции в определенное время прекращается и в дальнейшем обводненность снижается или остается стабильной.
Технология эффективности применения данной технологии обусловлен повышенными коэффициентами вытеснения и охвата пласта заводнением, вследствие лучших отмывающих свойств и отложением солей в высокопроницаемых промытых прослоях. В результате осадкообразования снижается проницаемость промытых водой прослоев, что повышает градиент давления в пласте и охват его заводнением, уменьшает обводненность добываемой продукции и увеличивает добычу.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 М.Н. Персиянцев, М.М. Кабиров, Л.Е. Ленченкова «Повышение нефтеотдачи неоднородных пластов».- Оренбург. Оренбургское книжное издательство, 1999-224с.
2 А.И. Акульшин «Эксплуатация нефтяных и газовых скважин». М., Недра, 1989-360с.
2.4 Прогнозирование физико-химических методов увеличения нефтеотдачи
Точность прогнозирования метода МУН зависит от следующих условий:
-степени изученности способа в лабораторных условиях;
-промысловой апробации;
-совершенства математического описания процесса;
-достоверности значений параметров пластовой системы, параметров закачиваемой среды и других констант и характеристик;
-точности выбора технологии и применяемого оборудования.
При использовании данных лабораторных исследований следует учитывать, что они в большинстве случаев характеризуют влияние закачиваемой среды лишь на коэффициент вытеснения, а не на коэффициент нефтеотдачи в целом.
Результаты промысловой апробации служат достаточно надежной базой для прогнозирования для идентичных в геолого-физическом смысле объектов воздействия.
Что касается математического описания, то существуют гидродинамические модели и достаточно эффективные расчетные схемы, которые можно использовать для прогнозирования физико-химических и газовых методов МУН. Математическое описание физико-химических методов МУН основано на уравнениях многофазной многокомпонентной фильтрации. Одной из наиболее распространенных моделей является модель двухфазной трехкомпонентной фильтрации, которая при известных ограничениях может описывать технологические процессы при реализации следующих методов МУН: использование нефтерастворимых ПАВ; закачка водорастворимых ПАВ;нагнетание оторочек полимерных растворов; смешивающееся вытеснение оторочками СО2 или углеводородных растворителей.
Разработана также модель, учитывающая межфазный массообмен, химическое взаимодействие компонентов, возможность возникновения в процессе вытеснения новых фаз, диссипацию.
Такая сложная модель используется при прогнозировании мицеллярно-полимерного заводнения, закачки щелочных растворов, вытеснения диоксидом углерода в условиях ее неполной смешиваемости с пластовыми флюидами.
Прогнозирование при помощи математических моделей является одним из эффективных, правда не единственным и не основным, способом при проектировании разработки конкретных объектов с применением методов МУН. Математическое моделирование позволяет также получить ряд самостоятельных результатов при прогнозировании физико-химических методов МУН. Так было доказано, что гидродинамическая неустойчивость на заднем фронте оторочки раствора полимера при вытеснении ее водой приводит к преждевременному разрушению сплошности оторочки и к снижению прироста нефтеотдачи на 30—50%. Повышение концентрации полимерного раствора усиливает (а не снижает!) эффект указанной неустойчивости. Наилучшие результаты достигаются при формировании оторочек переменной концентрации.
При помощи математического моделирования могут прогнозироваться результаты чередующейся закачки СО2. Так расчеты показали, что при смешивающемся вытеснении маловязкой (1,7 мПа-с) нефти чередующимися оторочками СО2 и воды в соотношении 1:2:3 обеспечивается дополнительный прирост нефтеотдачи: в однородном пласте — 26%; в слоисто-неоднородном при коэффициенте вариации проницаемости 0,5; 0,75 и 1 — соответственно 20, 12 и 8,4%. При этом общий расход диоксида углерода составляет 20% объема порового пространства.
В целом даже при соблюдении всех перечисленных пяти условий фактические показатели вытеснения нефти при помощи физико-химических и газовых методов МУН при практической их реализации обычно существенно отличаются от расчетных (проектных). Подобная неопределенность прогнозирования должна учитываться при проектировании. Это делается за счет применения при проектировании метода МУН не только самих расчетных значений показателей, но и диапазона возможного изменения этих значений. Диапазон изменения определяется заданной достоверностью и степенью изученности метода МУН и пласта.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
3
БНК 0906 3 ЭБ 003 КР
Разраб.
.
Провер.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Применение дистиллерной жидкости для повышения нефтеотдачи пластов.
ит.
Листов
20
БНК 3 ЭБ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
4
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
17
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
9
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
10
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
12
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
13
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
14
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
15
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
16
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист