К ВОПРОСУ ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛИМЕРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ НА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

​АННОТАЦИЯ

На большинстве разрабатываемых нефтяных месторождений реализована система поддержания пластового с закачкой холодной воды. При высокой проницаемости, низкой вязкости нефти и других неблагоприятных факторах может произойти раннее обводнение продукции добывающих скважин за счет прихода воды от нагнетательных скважин. С целью недопущения образования языков обводнения при закачке воды в пласты дополнительно добавляют раствор полимера, который способствует образованию равномерного фронта заводнения. Геолого-физическая характеристика влияет на эффективность технологии – пористость, проницаемость, вязкость нефти, пластовая температура, объемы закачиваемых оторочек, концентрация закачиваемого полимера. Современные полимерные растворы способны увеличить дополнительно коэффициент вытеснения нефти.

Ключевые слова: полимерное заводнение, нефтяной пласт, прирост коэффициента извлечения нефти, увеличение коэффициента охвата заводнением, третичный метод увеличения нефтеотдачи.

Полимеры – вещества, имеющие разветвлённую структуру, включающую множество мономеров [1]. Выделяют 4 структуры полимеров (рисунок 1). Наиболее сложная – пространственная сетчатая, которая при разрушении (деструкции) превращается в наиболее простые.

Рисунок 1. Структуры полимеров

Технология полимерного заводнения – один из третичных методов увеличения нефтеотдачи, направленный на увеличение коэффициента охвата заводнением. При традиционном заводнении в большинстве случаев закачивают холодную воду. При полимерном заводнении в закачиваемый агент добавляют полимер, который изменяет подвижность воды, делая ее менее подвижной. В пласте образуется равномерный фронт вытеснения, исключая обводнение по высокопроницаемым каналам.

Для полимерного заводнения широко применяют полиакриламид, который представляет собой порошок белого цвета (рисунок 2). Получают полиакриламид в результате полимеризации акриламида (рисунок 3).

Рисунок 2. Полиакриламид [2]

Рисунок 3. Схема получения полиакриламида [3]

Для повышения эффективности полимерного заводнения в ряде случае в раствор добавляют дополнительные вещества. Добавления поверхностно-активных веществ (ПАВ) способствует увеличению коэффициента вытеснения, что приводит к увеличению коэффициента извлечения нефти (КИН). Добавление щелечи дополнительно с ПАВ и полимерным раствором способствует снижению адсорбции реагентов на поверхности пород (рисунок 4).

Рисунок 4. Схемы адсорбции реагентов на поверхности пород [4]

Геолого-физическая характеристика эксплуатационных объектов влияет на эффективность технологии полимерного заводнения [5]. На основе опыта применения технологии в мире можно судить о влияющих параметрах. При увеличении пористости коллектора наблюдается увеличение КИН (рисунок 5), так как вовлекается больше запасов нефти. При увеличении вязкости нефти наблюдается увеличение КИН (рисунок 6), так как отношение подвижности воды к подвижности нефти меньшее, что может не допускать образования языков обводнения. При увеличении проницаемости коллектора наблюдается снижение КИН (рисунок 7), так как не исключена вероятность раннего обводнения добывающих скважин из-за недостаточного создания равномерного фронта заводнения. При увеличении объема оторочки и процента от объема пор наблюдается увеличение КИН (рисунок 8), так как усиливается эффект от применения полимерного заводнения, но не всегда – возможно точка перегиба, при которой произойдет обратный эффект из-за снижения приемистости и потери пластового давления. При увеличении пластовой температуры наблюдается снижение КИН (рисунок 9), что связано с температурной деструкцией полимеров. При увеличении концентрации закачиваемого полимера наблюдается увеличение КИН (рисунок 10).

Рисунок 5. Эффективность технологии при изменении пористости коллектора

Рисунок 6. Эффективность технологии при изменении вязкости нефти

Рисунок 7. Эффективность технологии при проницаемости коллектора

Рисунок 8. Эффективность технологии при изменении размера оторочки и процента заполнения от объема пор

Рисунок 9. Эффективность технологии при изменении пластовой температуры

Рисунок 10. Эффективность технологии при изменении концентрации закачиваемого полимера

В большинстве случаев эффект полимерного заводнения достигается за свет увеличения коэффициента охвата, однако по данным лабораторных исследований и за счет применения современных полимерных растворов возможно наблюдать увеличение коэффициента вытеснения (рисунок 11) [6].

Рисунок 11. Лабораторный эксперимент по увеличению коэффициента вытеснения за счет раствора полимеров

Есть и отрицательная сторона применения полимерного заводнения – высокая стоимость оборудования, отсутствие на российском рынке растворов полимеров в большом объеме. В ряде случаев наблюдаются низкие приросты КИН, особенно на месторождениях на поздней стадии разработки [7].

Список литературы:

1. Полимеры. – Текст : электронный // Studfiles : официальный сайт. – URL : https://studfile.net/preview/6145156 (дата обращения : 20.12.2024).
2. Производитель акриламида и акриловой кислоты, сополимер натрия, полиакриламид. – Изображение : электронное // Goodvery : [сайт]. – URL: https://goodvery.ru/item/60459282782 (дата обращения : 20.12.2024).
3. Структура и характеристики полиакриламидных гелей, применяемых в медицине. – Изображение : электронное // Studbooks : официальный сайт. – URL: https://studbooks.net/2267291/matematika_himiya_fizika/struktura_harakteristiki_poliakrilamidnyh_geley_primenyaemyh_meditsine (дата обращения : 20.12.2024).
4. Области применения КМ 3 страница. – Изображение : электронное // Helpiks : официальный сайт. – URL : https://helpiks.org/9-3705.html (дата обращения : 20.12.2024).
5. Прибылев Е.М., Анализ мирового опыта реализации технологии полимерного заводнения / Е.М. Прибылев. – Текст : непосредственный // Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. – 2020. – Т.2. – С. 332-336.
6. Оценка технологической эффективности полимерного заводнения на примере пласта Ю₂ Усть-Тегусской площади месторождения им. Малыка / А.В. Кобяшев, А.А. Пятков, В.А. Захаренко [и др.]. – Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2023. – № 2 (158). – С. 41-61.
7. Зольников Д.Н., Оценка потенциала применения полимерного заводнения на нефтяном месторождении Западной Сибири / Д.Н. Зольников. – Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2024. – № 3 (165). – С. 73-82.