Вопрос 7.4: Качество воды, используемой для заводнения

К водам, закачиваемым в продуктивные горизонты, предъявляются следующие требования: химиче­ская совместимость и стабильность состава закачиваемой воды; отсутствие микроорганизмов; коррозионная пассивность; повышенная нефтевытесняющая способность; минимальное содержание механических примесей, снижающих приемистость нагнетательных скважин; минимальные затраты на очистку и подготовку воды.

Химическая совместимость и стабильность состава. Анализ состава механических примесей в промысловых сточных водах указывает, что наличие твердой взвеси связано с нарушением стабильности вод. Это является следствием необратимых химических реакций, сопровождающихся выпадением твердых солей из пересыщенных растворов. Большинство пластовых вод содержит в себе слабую углекислоту Н₂СО₃, а также соли закисного железа в форме бикарбоната железа Fe(HCO₃)₂, которые при контакте с во­дой, закачиваемой с поверхности, обогащенной кислородом воздуха образуют осадок

4Fe(HCO₃)₂ + О₂ + 2Н₂О → 4Fe(OH)₃↓ + 8СО₂↓

приводящий к снижению приемистости нагнетательных скважин, и весьма коррозионно-агрессивный угле­кислый газ.

Контроль за содержанием микроорганизмов обусловлен необходимостью предотвращения зараже­ния продуктивных горизонтов бактериями, вызывающими ухудшение качества добываемой нефти и нефтя­ного газа. Особенно нежелательно попадание и развитие в продуктивных горизонтах сульфатредуцирующих бактерий, которые в нефтяном пласте при благоприятных условиях - пониженной минерализации пластовых вод (за счет опреснения), значительном содержании сульфатов в закачиваемой воде - в результате своей жизнедеятельности приводят к выпадению в осадок карбоната кальция и выделению H₂S. Карбонат кальция ухудшает коллекторские свойства продуктивного пласта (проницаемость), a H₂S повышает коррозионную активность пластовых вод и ухудшает качество добываемой нефти и газа.

Коррозионная пассивность. Пластовые сточные воды с большим содержанием минеральных солей обладают высокой коррозионной активностью. Для ее снижения применяют противокоррозионные ингибито­ры и различные покрытия внутренней поверхности труб (лаки и смолы).

Повышенная нефтевытесняющая способность. Для увеличения нефтеотмывающей способности к водам, закачиваемым в продуктивные пласты, добавляют ПАВ, существенно снижающие поверхностное на­тяжение на границе с нефтью, в результате чего увеличивается смачивание породы продуктивных пластов, то есть эти воды более полно отмывают нефть, удерживаемую на поверхности поровых каналов.

Минимальные затраты на очистку и подготовку воды. Капитальные вложения на создание сис­темы ППД в общем объеме промыслового строительства достигают 20 - 25 %. Приблизительно третья часть этих средств расходуется на сооружение установок подготовки воды.

Минимальное содержание механических примесей. Для поддержания приемистости нагнетатель­ных скважин на определенном уровне содержание механических примесей в пресных водах и количество нефти в пластовых сточных водах, закачиваемых в продуктивные пласты, должно быть строго нормировано для каждого месторождения с учетом геолого-физической характеристики продуктивных горизонтов (в ос­новном, проницаемости и трещинноватости). Приведем рекомендуемые нормы качества сточной воды для закачки в продуктивные пласты.

Таблица 13.