РЕГУЛИРОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕФТЯНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

Рогачев М.К.¹, Кузнецова А.Н.²

¹ Профессор, доктор технических наук, ² Аспирант, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

РЕГУЛИРОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕФТЯНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

Аннотация

В статье рассмотрено текущее состояние и проблемы нефтедобывающей отрасли России, и как вариант решения предлагается использование физико-химических методов повышения нефтеотдачи пластов. Доказывается эффективность применения поверхностно-активных веществ (ПАВ) и их комплексное воздействие на нефть и породу-коллектор. Показана эффективность применение указанных технологий для полимиктовых коллекторов.

Ключевые слова: повышение нефтеотдачи, заводнение, поверхностно активные вещества, полимиктовый коллектор.

 

Rogachev M.K.¹, Kuznetsova A.N.²

¹Professor, PhD in Engineering, Postgraduate student, National Mineral Resources University (Mining University)

REGULATION OF FILTRATION CHARACTERISTICS OF OIL RESERVOIR WITH SURFACE ACTIVE AGENTS

Abstract

The article considers the current state and problems of the Russian energy sector and as an alternative solution provided the use of physical and chemical EOR methods. We prove the effectiveness of the Surface Active Agents and the combined effect for oil and reservoir rock. And the efficiency of the use of these technologies for polymictic reservoirs.

Keywords: enhanced oil recovery, water flooding, surface active agents, polymictic reservoir.

Текущее состояние нефтедобычи в Российской Федерации характеризуется ухудшением структуры запасов нефти, ростом доли трудноизвлекаемых запасов (ТрИЗ), к которым в первую очередь относятся запасы высоковязких нефтей и запасы нефтей в низкопроницаемых коллекторах. В связи с этим проблема повышения нефтеотдачи пластов приобретает в настоящее время особую актуальность.

Нефтепромысловый опыт свидетельствует о том, что на современном этапе развития нефтедобывающей отрасли страны одними из наиболее эффективных и технологичных методов повышения нефтеотдачи пластов являются физико-химические методы, позволяющие направленно регулировать фильтрационные характеристики пород коллекторов путем закачки в них различных химических реагентов и технологических жидкостей.

В Национальном минерально-сырьевом университете «Горный» на кафедре «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» ведутся научные исследования, посвященные разработке физико-химических методов и технологий регулирования фильтрационных характеристик полимиктовых коллекторов с использованием новых химических реагентов и составов технологических жидкостей. Основная идея этих разработок заключается в использовании в составе технологических жидкостей поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые, как показали наши исследования [1], помимо известной способности оказывать влияние на процессы, происходящие на границах раздела фаз в пластовой системе «нефть-газ-вода-порода» [2], способны диффундировать из технологических жидкостей в нефть, оказывая диспергирующее действие на основные структурообразующие компоненты пластовой нефти – асфальтены, вследствие чего улучшаются ее реологические и фильтрационные свойства. На рис.1 в качестве примера показаны кривые фильтрации и подвижности в пористой среде, характерные для высоковязких высокосмолистых нефтей, а также для маловязких нефтей при их фильтрации в низкопроницаемых образцах породы.

Рисунок 1 - Кривые фильтрации (1) и подвижности (2) пластовой нефти в пористой среде

Таким образом, результаты реологических исследований позволили расширить представление о функциональных свойствах ПАВ и показали возможность их эффективного использования в составе технологических жидкостей (при перфорации и глушении скважин, при обработках призабойной зоны пласта, при закачке в пласт через нагнетательные скважины системы поддержания пластового давления) для направленного регулирования внутрипластовых фильтрационных потоков, основанного на способности ПАВ изменять не только фильтрационные параметры пористой среды пород коллекторов, но и реологические свойства самой пластовой нефти.

Специально проведенные фильтрационные исследования показали способность водных растворов ПАВ [1, 3] оказывать гидрофобизирующее действие на породу коллектора, что позволило рекомендовать их к применению при подземном ремонте скважин в качестве жидкостей глушения, обеспечивающих сохранение и улучшение фильтрационных характеристик призабойной зоны пласта. Наибольшую эффективность применения таких химических составов следует ожидать на месторождениях с низкопроницаемыми полимиктовыми коллекторами, отличающимися повышенным содержанием водочувствительных минералов (высокой глинистостью), при этом не только в качестве жидкостей глушения скважин или перфорационных жидкостей, но и для  закачки в пласт через нагнетательные скважины.

В работах [2, 4], а также в работе [5], выполненной в Горном университете на нашей кафедре, показана возможность использования воды низкой минерализации для повышения нефтеотдачи полимиктовых коллекторов. Так, например, определено, что снижение минерализации фильтруемой через керн воды приводит к существенному росту коэффициента вытеснения нефти из образца полимиктовой породы (рис.2).

Рисунок 2 - Зависимость коэффициента вытеснения нефти из керна от минерализации прокачиваемой воды [5]

Логично предположить, что на месторождениях с полимиктовыми коллекторами применение ПАВ в составе закачиваемых в пласт вод позволит повысить эффективность системы заводнения, и в конечном итоге повысить коэффициент извлечения нефти. Исследования в этом направлении в настоящее время в Горном университете продолжаются.

 

Литература

1. Рогачев М.К. Борьба с осложнениями при добыче нефти /М.К.Рогачев, К.В.Стрижнев. – М.: Недра, 2006. – 295 с.
2. Бабалян Г.А. Физико-химические процессы в добыче нефти. - М.: Недра, 1974. -200с.
3. Рогачев М.К. Разработка технологий глушения и стимуляции нефтяных скважин при подземном ремонте /М.К.Рогачев, Д.В.Мардашов, К.В.Стрижнев, Ю.В.Зейгман// Нефтегазовое дело. – 2007. – Т.5. – № 2. – С.55-58.
4. Сидоровский В.А. Вскрытие пластов и повышение продуктивности скважин. – М.: Недра, 1978. – 256с.
5. Гладков П.Д. Особенности реализации систем заводнения в условиях продуктивных горизонтов неокомского комплекса Западной Сибири /П.Д.Гладков, М.К.Рогачев//Электронный научный журнал «Нефтегазовая геология. Теория и практика». –2012. –Т.7. –№1. http://www.ngtp.ru/rub/4/2_2012.pdf.

References

1. Rogachev M. K. The fight against complications during oil production /M.K.Rogachev, K.V.Strizhnev. - M .: Nedra, 2006. - 295 p.
2. Babaljan G.A. Physical and chemical processes in the oil. - M .: Nedra, 1974. 200C.
3. Rogachev M. K. Development of technologies for killing and stimulation of oil wells in underground repair /M.K.Rogachev, D.V.Mardashov, K.V.Strizhnev, Yu.V.Zeygman // Oil and gas business. - 2007 - V.5. - № 2. - S.55-58.
4. Sidorovsky V.A. Opening layers and increasing the productivity of wells. - M .: Nedra, 1978. - 256s.
5. Gladkov P.D. Features implementing waterflood systems in a productive horizons Neocomian complex of Western Siberia /P.D.Gladkov, M.K.Rogachev // Electronic scientific journal "Oil and gas geology. Theory and practice". -2012. -T.7. -№1. http://www.ngtp.ru/rub/4/2_2012.pdf.