В работе дана оценка применимости компонентов, используемых в технологии полимерного и щелочного (ПАВ) заводнения, на объекте исследования — пласте ПК1–3 Восточно-Мессояхского месторождения (ВММ).
Ключевые слова: полимерное заводнение, полимер, полимерный раствор, закачиваемая вода, остаточная нефть.
На рынке полимеров акриламида представлен широкий спектр продуктов из США, Японии, Великобритании, Франции, Германии, Китая. Благодаря широкому ассортименту марок полимеров обеспечиваются обширные физико-химические и технологических свойства. В данный момент отечественная промышленность не может обеспечить такой же уровень выбора в данной сфере. В наше время полимеры могут применять на объектах с различными свойствами. Они используются на низкопроницаемых объектах, в высокотемпературных пластах, а также при высокой минерализации пластовой воды.
Сохранение высоких исходных свойств при приготовлении и закачке в пласт является основным условием успешного применения полимеров. Для сокращения времени от смешения порошка с водой до подачи смеси на кустовую насосную станцию; сокращения промежутка времени прокачки суспензии полимера; герметизации узлов установки приготовления суспензии полимера, необходимо обеспечить правильную конструкция оборудования для приготовления растворов и системы их нагнетания. Количество марок полимеров на рынке постоянно растет. Для эффективной работы системы заводнения полимеры должны соответствовать благоприятными реологическим и нефтевытесняющими свойствам для данного объекта. Анализ ассортимента водорастворимых полимеров является начальным этапом проектирования технологии полимерного заводнения. Так же необходимо брать в расчет экономический фактор при отборе полимеров. Дале проводится лабораторные исследования наиболее пригодных полимеров. На данном этапе определяются основные характеристики раствора полимера. Исследования фильтрационных свойств проводятся в условиях, приближенных к условиям пластов ПК 1–3. Когда нефть вступают в химическую реакцию с хим. реагентами на границе нефть — вода происходят процессы обмена между ассоциатами в нефти и полимерами. Благодаря этому появляется возможность применения водных растворов полимеров, которые способны вступать в реакцию с металлопорфиринами.
В 2013 г. на образцах из скважин пласта ПК1–3 Восточно-Мессояхского месторождения были проведены керновые исследования. Для данного пласта применение химических МУН (полимерное заводнение) является крайне перспективной технологией. Раствор полиакриламида вытесняет остаточную нефть. В результате этого увеличивается коэффициент вытеснения. При использовании полиакриламида PDA-1004 с концентрацией 0,25 % масс. к уменьшению остаточной нефти в среднем на 25 %, увеличению коэффициентов вытеснения в среднем на 17 %. На данный момент полимер PDA-1004 больше не поставляется в Россию. Для решения данной проблемы необходимо провести исследования рынка полимеров. Для определения адсорбции полимера, остаточного фактора сопротивления раствора полимера, реологии раствора полимера при сдвиговом течении в свободном объеме, реологии раствора полимера в отсутствие эффекта сдвига в свободном объеме, максимальной концентрации полимера в закачиваемой воде была проведена серия лабораторных исследований в условиях, максимально приближенных к геологофизическим параметрам залежи пласта ПК1–3 Восточно-Мессояхского месторождения. В результате проведённого анализа и лабораторных исследований из доступных на рынке и подходящих под условия пласта ПК1–3 было выбрано три марки полимера: «SNF» — FP 3630S, «BASF» — Aspiro P 4231, «TianrunChemicals» — Tianfloc A 567. Фильтрационные характеристики в пористой среде для выбранных марок полимера оценивались на насыпной модели пласта из дезагрегированного естественного керна пласта ПК1–3 ВММ с моделированием пластовой температуры и средней проницаемости. Исследований показали, что наилучшими фильтрационными характеристиками обладает полимер FP 3630S. Для определения реологических характеристикам и зависимостей вязкости от скорости сдвига и концентрации в условиях пластов ПК 1–3, исследования величины адсорбции на породе и ее зависимости от концентрации, остаточных факторов сопротивления в зависимости от концентрации при фильтрации через пористую среду керна месторождения были проведены более подробные исследования. При помощи имитационного моделирования с использованием секторных гидродинамических моделей проводилась оценка эффективности технологии полимерного заводнения (для внедрения на объекте ПК1–3) Расчеты были проведены на базе программного комплекса Eclipse 100.
Результатом применения полимерного заводнения является снижение соотношения подвижности закачиваемой воды по отношению к подвижности нефти. Снижение подвижности закачиваемой воды при добавлении в нее химических реагентов имеет две причины. Вязкость полимерного раствора повышается с увеличением концентрации полимера, так как она выше чем вязкость воды. При фильтрации через породу раствора полимера проницаемость горной породы для воды уменьшается из-за адсорбции полимера на поверхности породы. При закачке в пласты с высоким показателем дисперсии по проницаемости вязкоупругие свойства полимера определяют его селективность. В более проницаемые пропластки полимер поступает на большую глубину и в большем объеме, чем в малопроницаемые. Благодаря этому, перераспределяются потоки воды и выравнивается фронт вытеснения нефти водой. Для оценки возможного влияния вязкости раствора полимера на потенциальную технологическую эффективность были проведены два расчета с увеличенными и уменьшенными в два раза показателями вязкости при одинаковых значениях концентрации, адсорбции и остаточного фактора сопротивления. Адсорбция является одним из главных параметров влияющим на эффективность применения полимерного заводнения.
В результате промысловых исследований было установлено, что при добавлении щелочи в полимерный раствор понижает адсорбцию смеси в два раза. Основываясь на результатах теоретических предпосылок, результатах лабораторных и промысловых исследований, можно сделать вывод, что применение щелочно-полимерного заводнения будет эффективным на данном объекте. Таким образом, по результатам предварительного выбора, многовариантного иммитационного моделирования — полимерное заводнение является наиболее приоритетным видом МУН для объекта ПК1–3 Восточно-Мессояхского месторождения. Основными условиями для применения данного метода являются плотность полимера при нормальных условиях и вязкость в пластовых. А так же низкая температура породы пласта, текущая нефтенасыщенность, минерализация и жесткость воды, на основе которой будет подготовлен раствор. Основными факторами риска при применения данной технологии на пластах ПК 1–3 Восточно-Мессояхского месторождения являются высокая вертикальная неоднородность пласта и активность подошвенных вод. В перспективе рекомендуется произвести переход к использованию трехкомпонентной технологии полимерного и щелочного заводнения, с целью увеличения эффективности полимерного заводнения. Правильный подбор компонентов полимерного раствора очень сильно влияют на технико-экономическую эффективность заводнения. [1]
Литература:
- Оценка технологии полимерного и щелочного заводнения пласта ПК1–3 при разработке Восточно-Мессояхского месторождения / Ф. Т. Эюбов, С. К. Сохошко, А. А. Севастьянов, И. В. Коваленко. — Текст: непосредственный // Нефть и Газ. — 2017. — № 5. — С. 103–109.
