2018-02-20
432
Вопрос.
Нормы качества воды,закачиваемой в нефтяные пласты. Предпосылки улучшения качества воды, закачиваемой в системе ППД.
• временные нормы 1947 г.
• - ТВЧ не должно быть более 1 мг/л;
• - растворенного кислорода – до 1мг/л;
• - железа на устье скважины – до 0,5 мг/л;
• - общая щелочность – не более 50 мг.
• нормы 1961 г
• - содержание ТВЧ допускалось до 2 мг/л;
• - нефтепродукты - должны отсутствовать;
• - содержание железа – до 0,5 мг/л;
• - умягчения воды – не требовалось.
• нормы для Ромашкинского месторождения -внутриконтурноезаводнение (К=300-500 мД)
• -допустимое содержание ТВЧ - 15 мг/л;
• -допустимое содержание нефти - 20 мг/л;
• -допустимое содержание железа - 1 мг/л;
• нормы для Ромашкинского месторождения -внутриконтурноезаводнение (К>500 мД)
• -допустимое содержание ТВЧ - 25 мг/л;
• -допустимое содержание нефти - 40 мг/л;
• -допустимое содержание железа - 2 мг/л;
• Падение уровня добычи нефти - из-за ухудшения структуры извлекаемых запасов.
• Рост суммарной доли трудноизвлекаемых запасов глинистых высоко- и малопродуктивных коллекторов на ряде площадей и месторождений, разрабатываемых АО «Татнефть»
|
|
|
• Высокая выработка (92,4-97,7%) нижней пачки пластов (В3 - Г2+з)
• Сосредоточение остаточных запасов нефти (15,9%) в отдельных изолированных линзах, тупиковых и застойных зонах (связано с прерывистостью коллекторов верхних пачек пластов)
• Неоднородность пластов по пористости и проницаемости (нефть в принципе не может быть вытеснена из участков низкой проницаемости, особенно, если путь закачиваемой воде преграждают зоны пласта, кольматированные частицами, находящимися в ней)
Вопрос 2.
Механизм снижения проницаемости кольматирующими частицами. Варианты закрепления частиц в поровом пространстве пласта. Влияние газовой фазы на закупоривание поровых каналов пласта.
• При закачке жидкости подвижные частицы кольматируют сужения в поровых каналах, снижая таким образом проницаемость (эффект прямого клина).
• По мере закупорки части пор в движение приходят те из частиц, которые сначала участия в этом процессе не принимали. Процесс продолжается до тех пор, пока проницаемость не установится на более или менее стабильном уровне.
• При повышении давления многие частицы, застрявшие в сужениях пор, проталкиваются через них (как через фильтры), частично дробятся и продвигаются дальше, восстанавливая проницаемость в той ее части, которая зависима от кольматирующих эффектов. Процесс дробления для многих частиц и их последующее застревание в сужениях других пор может повторяться многократно, вплоть до выноса частиц к забоям нагнетательных скважин.
|
|
|
• При обратной промывке многие частицы будут вынесены потоком и произойдет частичная очистка пласта.
Варианты закрепления частиц…
• а) возникновение и рост кристаллов солей или парафина на стенках порового пространства;
• б) прилипание частиц к зернам породы;
• в) кольматационные эффекты и последующее заполнение порового объема частицами при фильтрации воды или нефти;
• г) смешанный вариант, имеющий особенности всех предыдущих вариантов, или комбинация только некоторых из них.
Влияние газовой фазы….
• поровые каналы закупориваются более эффективно
• Газовые пузырьки ведут себя как упругие шары и делают суспензию парафина и других частиц менее восприимчивой к импульсивным воздействиям со стороны потока.
• Появление газовой фазы в потоке приводит к значительному снижению проницаемости пласта.
• Появление газовых пузырьков при снижении давления в пласте ниже давления насыщения, а также в результате химических реакций (при ОПЗ или осуществлении МУН) крайне нежелательно и опасно
Вопрос 3
Условия извлечения нефти из слабопроницаемых пластов. 2. Устаревшие и современные представления в системе ППД.
1. для того, чтобы нефть вышла из пор и капиллярных каналов, необходимо, чтобы в качестве вытесняющего агента в них имела возможность войти вода;
• для того, чтобы вода могла войти в капилляры и поры, необходимо, чтобы она не содержала опасных для достижения этой цели кольматирующих элементов в виде ТВЧ и т.д.;
• для того, чтобы вода не содержала опасных, с точки зрения
кольматации пор и каналов, элементов, нужно их удалить.
Устаревшие представления.
• пласт - виртуальная система, не меняющая своих базовых характеристик (пористость и проницаемость), /за счет эффектов самокольматации несцементированными взвесями породы пласта делятся на пористые и трещиноватые /пористо-трещиноватые породы (и наоборот). Трещины - носители объемов нефти и дренажные каналы для передвижения вытесняемой нефтинефть вытесняется по схеме «из поры - в пору» / на ограниченных участках, примыкающих к каналам
трещин, схема «из поры - в трещину»;
• Современные представления.
• при закачке в пласт любых флюидов, в том числе идеально чистых, происходят эффекты самокольматации пласта Коллекторские свойства пласта (m,k) ухудшаются и приемистость нагнетательных (продуктивность добывающих скважин) снижается;
• закачка в пласты чистой воды
• изначальная закачка чистой воды в пласты с низкими коллекторскими свойствами позволяет извлечь значительные объемы нефти, которые были отнесены к категории трудно - или не извлекаемых;
• применение чистой воды для закачки в пласт с хорошими коллекторскими свойствами, после использования воды более низкого качества, позволяет дополнительно вытеснить нефть из той части трещинно-порового пространства минимальных размеров, которая ранее не была охвачена воздействием относительно загрязненных вод
Вопрос 4
Основные источники и элементы загрязнений закачиваемых вод.
ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ЗАКАЧИВАЕМЫХ ВОД
1. частицы, выносимые потоком продукции скважин из пласта;
2. несовместимость закачиваемых и пластовых вод;
3. жизнедеятельность различных типов бактерий;
4. перегрузка водоочистных сооружений;
5. многообразие и передозировка химикатов во всех технологических процессах;
6. попадание в системы НГС и ППД кислорода;
7. заканчивание скважин бурением, вызов притока и сброс шлама в систему НГС;
8. биологические процессы, формирующие ТВЧ;
9. постфлоккуляция тонкодисперсных ТВЧ и капель жидкости в процессе транспортирования жидкости к объектам закачки;
|
|
|
10. порывы фильтрующих элементов на объектах очистки сточных вод;
11. порывы водоводов и ремонтные работы на трубопроводах;
12. ремонты всех видов на скважинах и попадание загрязняющих
элементов в оборудование и на забои скважин;
13. коррозия промыслового оборудования всех видов, включая систему ППД;
14. появление в потоке и на забое скважин продуктов ингибирования и их комплексов;
15. срывы режимов подготовки воды на очистных сооружениях.
Основные элементы.
1. нефть,
2. множественные микроэмульсии,
3. глина, ил, песок,
4. водоросли,
5. накипь, продукты коррозии, сульфиды,
6. бактерии и их продукты;
7. взвеси, появляющиеся в потоке из-за несовместимости вод;
8. шламы (ремонтных работ на трубопроводах,СПО,ОПЗ);
9. парафины, АСПО, остатки продуктов глушения и освоения скважин
Вопрос 5
Комплекс требований, предъявляемых к закачиваемым в пласт флюидам в современных условия. Общие рекомендации и требования к качеству пресной и пластовой воды, подлежащих закачке. Оборудование для обеспечения качественных вод в системе ППД.
1. флюиды не должны:
2. оказывать вредного воздействия и изменять в худшую сторону качество нефти (извлекаемой и остающейся в пласте), газа и воды (окисление, сульфирование);
3. формировать осадки, приводящие к кольматации пор и каналов
пласта;
4. провоцировать выделение балластных и коррозионно-активных
газов (СО2, Н2S);
5. необратимо кольматировать своей массой каналы низкой и повышенной проницаемости, блокировать в связи с этим возможность последующего применения различных МУН, требующих развитой дренажной системы в продуктивных пластах;
6. приводить к неконтролируемому разрушению скелета пласта;
7. оказывать вредное воздействие на смежные технологические
процессы (при добыче нефти, сборе и транспорте продукции скважин,
сепарации газа, осуществлении предварительного сброса воды, операциях по подготовке нефти, очистке пластовых вод, получении широкой фракции, переработке газа, последующей переработке нефти);
|
|
|
8. оказывать вредное воздействие на обслуживающий персонал,
оборудование, окружающую среду
Общие рекомендации….к пресным водам
1. содержание кислорода в воде должно быть исключено;
2. в воде не должны содержаться планктон и водоросли;
3. концентрация СВБ не должна
превышать одной единицы на миллилитр воды;
4. содержание основных аэробных бактерий не должно превышать10 млн/мл;
5. для подавления деятельности бактерий должны быть применены соответствующие бактерициды;
6. допустимая концентрация и размеры взвесей (ТВЧ, нефть и т.д.) в закачиваемой воде определяются по методике НТЦ «ЭКОТЕХ»с учетом коллекторских свойств и результатами ТЭО;
7. температура закачиваемой воды не должна отрицательно влиять на нефтеотдачу и выпадение парафина;
8. вода должна быть совместима с пластовой и не
формировать осадков.
….к пластовым водам
• стабильность химического состава закачиваемой воды и повышенная нефтевымывающая способность;
• вода не должна вызывать быстрого снижения приемистости НС;
• вода не должна быть коррозионно-активной;
• затраты на очистку и подготовку воды должны быть минимальными;
• совместимость с водой, содержащейся в пласте;
• высокая степень чистоты (низкое содержание взвесей, кольматирующих
поровое пространство, и отсутствие ингибиторных гелей);
• температура воды должна исключать существенное охлаждение
пласта, изменение вязкостных характеристик вытесняемой нефти и
возможность выпадения АСПО в пористой среде пласта;
• закачиваемая вода не должна содержать в себе кислород в количествах, поддерживающих жизнедеятельность микроорганизмов,
вызывающих формирование гидратов окиси железа, вызывать усиление коррозии оборудования;
• закачка в пласт вод, содержащих сероводород должна осуществляться через систему ППД в антикоррозионном исполнении;
• концентрация минеральных солей в пластовой сточной воде при
ее смешении спресной должна поддерживаться на уровне более 100 г/л, что позволяет подавлять жизнедеятельность СВБ;
• при закачке воды в пласты, содержащие набухающие глины, концентрация в ней ионов Са и Mg должна быть выше 10% от общего содержания ионов всех других типов.
Вопрос 6
