5.2.3. Применение щелочных агентов
Применение щелочного заводнения основано на взаимодей-
ствии щелочи с пластовыми жидкостями и породой. Основными
факторами повышения нефтеотдачи при этом считаются следую-
щие: снижение межфазного натяжения на границе нефти и раствора
щелочи, образование эмульсии, вязкость которой выше, чем обыч-
ной воды, изменение смачиваемости поверхности пород-
коллекторов, растворение прочных граничных пленок. В последнее
время к положительным факторам стали относить и образование
осадка в результате взаимодействия раствора щелочи с ионами
кальция и магния, содержащимися в пластовых водах. При образо-
вании осадка происходит перераспределение объемов закачиваемо-
го агента по толщине и увеличение охвата пласта процессом завод-
нения. Механизм повышения нефтеотдачи главным образом осно-
ван на реакции нейтрализации кислотных компонентов нефти с об-
разованием поверхностно-активных веществ. В ряде случаев проис-
ходит активизация (резкое усиление поверхностно-активных
свойств) некоторых естественных поверхностно-активных компо-
нентов нефти под воздействием растворов сильных щелочей. К
числу таких компонентов относятся смолы, асфальтены и другие
высокомолекулярные вещества. Для оценки степени активности
нефтей применительно к щелочному заводнению широко использу-
ется кислотное число нефти, которое характеризует наличие в
нефти органических кислот. У наиболее активных нефтей кислот-
ное число может быть равно 2,5 мг КОН на 1 г нефти. Для достиже-
ния эффективных результатов щелочного заводнения кислотное
число должно быть не менее 0,5 мг КОН на 1 г нефти. Тем не менее,
83
по мнению Мангэна, исследования следует проводить и с нефтями,
для которых кислотное число не превышает 0,2 мг КОН на 1 г
нефти.
Первый крупный промысловый опыт по закачке щелочного
раствора получен на Трехозерном месторождении в Западной Си-
бири. Щелочное заводнение организовано в терригенные коллекто-
ра на двух опытных участках, включающих 59 добывающих и
15 нагнетательных скважин. В период с 1976 по 1984 гг. закачано
15,5 тыс. т едкого натра, в первые годы закачка раствора 1 % кон-
центрации велась постоянно, затем циклически закачивали раствор
и подтоварную воду. Средняя концентрация раствора составляла
0,2–0,32 %. По первому участку создана оторочка 20 % нефтенасы-
щенного объема пор пласта, дополнительно получено 75,9 тыс.т
нефти, прирост коэффициента нефтеотдачи 3,1 %. По второму
участку оторочка полностью не сформирована, дополнительная до-
быча нефти оценена в количестве 49,4 тыс. т [23].
В Пермской области закачка раствора щелочи начата в 1978 г.
в терригенные коллектора Шагиртско-Гожанского месторождения
на одном опытном участке. Промышленная закачка велась с 1983 г.
последовательно на четырех участках, все участки включали 13
нагнетательных и 72 добывающих скважины. В период с 1978 по 1990
гг. закачано 14,1 тыс. т едкого натра. Закачка велась периодически,
в основном в летнее время. При отсутствии щелочи закачивали
пресную или сточную воду. Средняя концентрация реагента соста-
вила 0,24 %. Размер оторочки по участкам изменялся от 1 до 0,17
объема пор пласта. Прирост нефтеотдачи по участкам изменялся от
25 до 1,4 %, в среднем составляя 5,6 %. Дополнительная добыча
нефти по всем участкам на 01.01.1991 г. составила 662,4 тыс. т [18].
Принципиальная технологическая схема установки по приго-
товлению и закачке раствора щелочи приведена на рис. 5.1, которая
состоит из трех основных частей: установки растворения, резерву-
арного парка и насосной.
Твердая каустическая сода загружается в камеры растворения
1
.
После заполнения водой емкостей
2
включают насосы
3
, путем
многоразовой циркуляции воды из емкости через насос и сопла
происходит растворение каустика. С установки растворения раствор
84
щелочи 25 % концентрации поступает в резервуарный парк в один
из трех горизонтальных аппаратов
4
, в которых раствор отстаивает-
ся и охлаждается. Насосами
5
и
6
раствор, если необходимо, раз-
бавляется дополнительно водой и перемешивается. Кроме того, насос
5
служит для перекачки жидкой щелочи в спецавтомашину или из нее.
Дозировочными насосами
7
концентрированный агент подается на
прием агрегата БКНС
8
, к которому подводится и пресная вода. При
движении раствора по водоводу от БКНС через водораспределитель-
ный пункт
9
поступает к скважинам
10
, и его концентрация доходит
до 1 %.
Рис. 5.1. Принципиальная технологическая схема установки по приготов-
лению и закачке раствора щелочи: I –
установка растворения
:
1
– сдвоен-
ные камеры растворения,
2
– аппараты емкостью 20 м
3
,
3
– циркуляцион-
ные насосы Х45/540; II –
резервуарный парк
:
4 –
стальные горизонтальные
аппараты емкостью 200 м
3
; III –
насосная
:
5
– насос ЦНТС 50/231 для раз-
бавления раствора и промывки горизонтальных аппаратов от осадка,
6
– насосы Х20/18 для перекачки жидкой щелочи из спец автомашины в
емкость и из нее,
7
– дозировочные насосы ЭНАПТР 1-16/25,
8
– насосный
85
агрегат на БКНС (ЦНС 180×1900),
9
– ВРП-5 (водораспределительный
пункт), 10 – нагнетательные скважины
В карбонатные коллекторы раствор щёлочи закачивался на
трех месторождениях Пермского края (Падунском, Опалихинском и
Березовском) в летнее время с перерывами (при отсутствии щело-
чи). Средняя концентрация раствора составила 0,8 %, размер ото-
рочки – 0,09 объема пор. Закачано 6 тыс. т едкого натра. Прирост
нефтеотдачи по разным участкам составлял от 0,1 до 3,9 %, допол-
нительная добыча нефти 61 тыс. т [18].
Опытно-промышленные испытания метода щелочного завод-
нения и его модификаций проведены на Андижанском, Южно Ала-
мышинском, Старогрозненском, Кюровдагском, Ярегском и других
месторождениях. На всех объектах отмечено положительное влия-
ние закачки щелочного раствора. Основными факторами, опреде-
ляющими повышение нефтеотдачи при щелочном заводнении, яв-
ляются: снижение межфазного натяжения на границе нефти и рас-
твора щелочи, эмульгирование нефти, изменение смачиваемости
породы и образование осадка при взаимодействии раствора щелочи
с пластовой водой.
Достарыңызбен бөлісу: |