ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение растворов полимеров для увеличения нефтеотдачи из "Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи пластов" В главе 1 нами представлен анализ влияния некоторых факторов на эффективность разработки нефтяных месторождений. Было показано, что нефтеотдача продуктивных пластов определяется совокупностью целого ряда факторов, из которых отношение подвижностей воды и нефти (М является одним из наиболее важных. [c.70] Для большинства залежей нефти М . Такое отношение подвижностей оказывается неблагоприятным наблюдается прорыв воды на сравнительно ранней стадии разработки, а нефтеотдача при достижении экономического предела добычи получается низкой. [c.70] В макрооднородном пласте неблагоприятное отношение подвижностей приводит к вязкостной неустойчивости фронта вытеснения, что вызывает уменьшение коэффициента вытеснения. В макронеоднородных пластах по мере внедрения воды в тот или иной пропласток скорость ее продвижения при неблагоприятном отношении подвижностей возрастает с увеличением расстояния, на которое вода вторглась в данный пропласток. Это приводит к резко неоднородному профилю вытеснения. [c.70] Теоретический анализ процессов нефтеотдачи, анализ лабораторных и промысловых данных однозначно убеждают в целесообразности изменения отношений подвижностей, что практически может быть реализовано применением загущающих добавок к воде. [c.70] Первые результаты систематических исследований применения водорастворимых полимеров для повышения нефтеотдачи были опубликованы в зарубежной печати в 1964 г. С тех пор в литературе появилось значительное число работ, подтверждающих и развивающих эту идею. Особенно интенсивно теоретические, экспериментальные и промысловые исследования проводились до начала 70-х гг. К этому времени было реализовано более семидесяти проектов заводнения с применением водорастворимых полимеров. В первых теоретических и экспериментальных работах на метод полимерного заводнения возлагали большие надежды и его возможности оценивали весьма оптимистично. Под полимерным заводнением в данном случае понимается закачка в пласт оторочки раствора полимера. Объем оторочки менялся от 5% до 30% в зависимости от геологического строения пласта и вязкости нефти. Концентрация полимера в растворе варьировалась от 0,03% до 0,15%. [c.71] Область эффективного применения метода представлялась весьма широкой. Отмечалось всего несколько геолого-физических параметров, ограничивающих эффективное использование полимерного заводнения наличие большой газовой шапки, сильно развитая трещиноватость и наличие активной подошвенной воды. Однако последующее детальное изучение полимерного заводнения, особенно в промысловых условиях, позволило более реально подойти к оценке возможностей метода, установить его недостатки, слабые стороны. Анализ промысловых экспериментов показал, что отрицательные результаты связаны с неудачным выбором объектов для проведения опытно-промышленных испытаний и с неправильно осуществленной технологией (закачка в пласт растворов полимеров очень низкой концентрации). [c.71] В некоторых случаях низкая эффективность определялась свойствами используемого раствора полимера. Установлено, что полимеры в определенных условиях подвергаются значительной деструкции. На эффективность полимерного заводнения существенное влияние оказывают воды, используемые для приготовления раствора полимера. Снижение степени риска в результате приобретенного опыта, а также экономическое стимулирование крупномасштабного внедрения метода вновь повысило к нему интерес, и с середины 70-х гг. резко возросло число публикаций на эту тему в зарубежной печати, а также количество полевых испытаний. [c.72] В настоящее время закачка растворов полимеров в нефтяные пласты рассматривается не только как средство снижения отношения подвижностей вытесняющего агента и нефти, но и как эффективный метод выравнивания неоднородности пористой среды. В связи с этим многими исследователями полимерное заводнение рассматривается не в чистом виде, а в сочетании с закачкой других нефтевьггесняюших агентов мицеллярных растворов, ПАВ, щелочей, СО и др. [c.72] Анализ результатов опытно-промышленных работ с использованием добавок ПАА, проведенных в США, показал, что этот метод практически вышел за рамки экспериментов и находит все более широкое промышленное применение. [c.72] Промышленный продукт ПАА, выпускаемый отечественными заводами в виде 7-8% геля, представляет собой полиме акриламида с акриловой кислотой и ее солями. [c.72] Кроме относительного содержания амидных, акрилатных и амидиниевых групп технические продукты отличаются по молекулярному весу, строению макромолекул, содержанию неорганических примесей и т. д., что обусловлено недостаточным контролем над технологией полимеризации. Это обстоятельство весьма затрудняет изучение физико-химических свойств ПАА, но именно оно заставляет внимательно разобраться в физико-химических свойствах ПАА с тем, чтобы можно было выдать рекомендации по совершенствованию качества технических продуктов и синтезу новых полимеров-загустителей со свойствами, необходимыми для закачки в пласт с целью увеличения нефтеотдачи. [c.72] Изучение вязкостных свойств ПАА показало, что степень его эффективности определяется совокупностью ряда факторов и, в первую очередь, свойствами растворителя, степенью гидролиза, молекулярным весом и структурой макромолекул. Эффективным методом увеличения стандартной вязкости ПАА является дополнительный гидролиз щелочью, оптимальные условия которого нами определены экспериментально. Однако этот метод, видимо, целесообразно применять лишь для растворов в слабоминерализованных водах. [c.73] Адсорбция ПАА пористой средой является весьма важным параметром, поскольку этот процесс приводит к отставанию фронта раствора ПАА от фронта вытеснения. [c.73] Проведенная нами серия опытов показала, что адсорбция известкового ПАА в статических условиях на кварцевом песке составляет 0,1—0,2 мг/г, а на песчанике и известняке - 0,45-0,55 мг/г. Адсорбция имеет преимущественно необратимый характер. [c.73] Исследование поверхностных свойств растворов ПАА в системе раствор - нефть - кварц показало гидрофилизующее действие ПАА, уменьшающее отступающий краевой угол на 20-30°. Кроме того, ири контакте раствора ПАА с полярной углеводородной жидкостью происходят физико-химические процессы, приводящие к некоторому снижению межфазного натяжения. [c.73] Исследование фильтрационных характеристик растворов ПАА проводилось нами на образцах естественного песчаника и искусственных модельных средах, сцементированных и несцементированных. [c.73] В процессе фильтрации при постоянной скорости фиксировалось давление перед входом в образец и в промежуточных точках вдоль пути фильтрации. Эпюры давления имеют прямолинейный вид вдоль длины моделей пластов с аномальным скачком перед входом, т. е. происходит закупоривание входного сечения образца. Эффект закупоривания вызывается наличием в растворе частично сшитых макромолекул, образующих значительные по величине комплексы. Основная часть молекул ПАА и микрогелевых частиц проходит через пористую среду, что подтверждается замерами давлений в промежуточных точках и вязкости вытекающей жидкости. [c.73] Опытами установлено, что фильтрация растворов ПАА в слабоминерализованных водах без затухания достигается предварительным его гидролизом. В результате гидролиза происходит разрушение имидпых связей, которые являются причиной сшивки макромолекул. [c.74] Это подтверждается тем, что после фильтрации раствора последующая промывка водой (более 100 пор) не приводит к восстановлению проницаемости кернов. Подвижность воды, фильтрующейся за раствором ПАА, снижается примерно в 1,5 — 2 раза. Последующая закачка раствора МаС приводит только к частичному восстановлению проницаемости. Другая причина проявления фактора сопротивления заключается в неньтоновском поведении растворов ПАА. [c.74] Значительный объем наших исследований был п священ изучению характера проявления фактора сопротивления в различных условиях. Установлено при использовании минерализованного растворителя фактор сопротивления проявляется в меньшей степени, чем в бессолевом растворе. В кислой среде величина фактора сопротивления меньше, чем в нейтральной или щелочной средах. Фактор сопротивления в интервале концентраций ПАА 0,05 — 0,5% практически не зависит от концентрации. При концентрациях меньших, чем 0,05% фактор сопротивления увеличивается. Гидрофобизация пористой среды также снижает эффект фактора сопротиЕ 1ения . [c.74] Вернуться к основной статье