Критерії застосування методів підвищення нафтовилучення

Ці критерії являють собою сукупність геолого-фізичних, фізико-хімічних, технологічних, економічних та інших умов, що визначають придатність об’єктів для одержання найкращих результатів від впровадження методу. У переважній більшості виділяються загальні та індивідуальні критерії.

До загальних вимог, які характерні для більшості відомих методів підвищення нафтовилучення, належать:

- нафтові поклади повинні розбурюватись самостійними сітками свердловин;

- найбільший ефект від застосування методу досягається при його застосуванні на ранній стадії розробки;

- застосування нових методів передбачає внутрішньо контурні варіанти дії на пласти.

Нестаціонарне заводнення (циклічна дія і зміна напрямків фільтраційних потоків) рекомендується для всіх покладів, де здійснюється звичайне заводнення. Із збільшенням в’язкості і неоднорідності пласта за умови гідродинамічного зв’язку ефективність процесу збільшується. Процес більш ефективний в гідрофільних колекторах при жорстких режимах розробки в поєднанні з підвищенням тиску нагнітання.

Основними факторами, що визначають ефективність застосування поверхнево-активних речовин (ПАР) типу АФ9-12 (ОП-10, превоцел), є тип і властивості колекторів, фізико-хімічні властивості нафти і ПАР, стадія розробки, система розміщення та кількість свердловин і т.п. Факторами, що сприяють ефективності застосування ПАР, є низька в’язкість нафти (не перевищує 10 мПа·с), відносно низька адсорбція, низький міжфазний натяг на фронті розчин ПАР-нафта, більш висока неоднорідність пласта. Збільшення водонасиченості пласта (пізня стадія розробки або водо-нафтова зона) і збільшення температури вище точки помутніння ПАР – це фактори, що знижують ефективність процесу.

Факторами, що сприяють застосуванню полімерів з метою підвищення нафтовіддачі, є підвищена в’язкість нафт (10- 200 мПа·с), значна відмінність у величинах проникності пластів у розрізі, незначна товщина пластів. Негативно впливають на ефективність застосування полімерних розчинів наявність у водах солей лужно-земельних елементів, висока температура пластів (>80-90^оС) і їх велика товщина.

Критеріями, що сприяють високій ефективності застосування лугів у процесах підвищення нафтовіддачі, є значний вміст у нафті органічних кислот (компонентів кислотного характеру), відносно висока проникність колектора (0,03 мкм² і вище). Факторами, що негативно впливають на процес, є наявність газової шапки, низькі значення залишкової нафтонасиченості (<40 %), вміст у воді солей жорсткості більше 4 мг-екв./л, мінералізація води більше 20 %.Стадія розробки нафтового покладу відіграє роль тільки у випадку незначної активності нафти. Не впливає на процес товщина пластів, а неоднорідність може позначитись двояко в залежності від того, луг або продукти його взаємодії призводять до вирівнювання профілів приймальності чи відбувається емульгування нафти, тобто проявляється механізм осадкоутворення.

Факторами, що позитивно впливають на застосування кислот (в основному, сірчаної, а також хлорсульфонової, фторсульфонової, оксидату і ін.) є висока неоднорідність пласта, теригенний характер відкладів із вмістом карбонатів у вузьких границях (1-2 %) і висока насиченість асфальтеновими компонентами. Негативно впливають на процес висока проникність пласта і мінералізація води, значний вміст карбонатів у породі.

Застосування міцелярних розчинів обмежується багатьма факторами, основними з яких є: теригенний характер порід, висока неоднорідність пластів і, особливо, їх тріщинуватість, висока в’язкість нафти (>15 мПа·с), значна товщина пластів (>25 м), низька залишкова нафтонасиченість (<25 %), наявність газової шапки. Оскільки міцелярні розчини застосовуються разом з полімерними, то на їх застосування розповсюджуються обмеження останніх. Вплив мінералізації пластових вод може проявлятися двояко – в залежності від того, чи для підвищення нафтовіддачі застосовується міцелярний розчин із зовнішньою вуглеводневою чи водною фазами.

Критеріями застосування двоокису вуглецю є:

- пластова температура. Вище температури 31-35^оС (залежно від чистоти СО₂) двоокис вуглецю залежно від тиску може знаходитись в газоподібному або рідкому стані, а нижче – тільки в газоподібному;

- вміст асфальто-смолистих компонентів у нафті (<10 %), оскільки при контакті із СО₂ вони випадають в осадок;

- негативний вплив неоднорідності;

- негативний вплив на ефективність процесу застосування СО₂ в карбонатних колекторах і теригенних пластах з високим вмістом карбонатного цементу;

- для здійснення процесу в умовах взаємного змішування з нафтою пластовий тиск повинен бути не меншим 8-9 МПа;

- з підвищенням мінералізації води (особливо солей Са, Мg та ін.) посилюється небезпека відкладання солей в пласті і промисловому обладнанні;

- наявність СО₂ у воді посилює корозійну активність агента.

Застосування сухого вуглеводневого газу відбувається в дуже рідких випадках, оскільки процес витіснення ним нафти без взаємного змішування з нею має низьку ефективність. Крім того, негативними факторами є неоднорідність пластів, їх значна товщина, висока в’язкість нафти та ін.

До критеріїв, що визначають можливість і ефективність застосування газу високого тиску, відносяться термодинамічні умови покладів, фізико-хімічні властивості нафт і газів, геолого-фізичні властивості колекторів. Рекомендується здійснювати процес в покладах з малов’язкими (одиниці мПа·с) нафтами, що насичені газом, і мають значний вміст (>30 %) проміжних компонентів. Величина пластового тиску залежить від того, чи процес здійснюється шляхом нагнітання збагаченого чи облямівки зрідженого газу. Температура в різних інтервалах її значень впливає на протікання процесу по-різному. Величина необхідного тиску в пласті при заданій температурі визначається в лабораторіях. Глибина залягання пластів визначається можливістю створення в них мінімального тиску для забезпечення здійснення процесу в умовах взаємного змішування агентів. Процес протікає ефективніше в пластах незначної потужності.

Під час застосування збагачених і, особливо, зріджених газів пластові умови (тиск і температура) і глибини залягання мають другорядне значення.

Факторами, що визначають застосування азоту, газів горіння та ін. в процесах підвищення нафтовилучення є головним чином можливості забезпечення процесів витіснення в умовах взаємного змішування. Для їх здійснення потрібні більш високі тиски, тому вони можуть здійснюватись на значних глибинах.