Полимерное заводнение

р
После того как возможности традиционных методов добычи нефти будут
полностью исчерпаны, в залежах по всему миру останется еще примерно 2,0 x1012 баррелей (0,3 х 1012 м3) обычной нефти и 5,0 х 1012 баррелей (0,8 х 1012 м3)тяжелой нефти
Для того чтобы обслуживать растущие мировые потребности в
источниках энергии, нефтегазовая промышленность должна обеспечивать
извлечение большего количества углеводородов. Существуют различные
способы повышения количества извлечения углеводородов, которые могут
применяться после наступления естественного истощения. Так, вторичные
методы нефтедобычи, к которым относятся закачивание воды или газа,
помогают поддерживать давление пласта, необходимое для обеспечения потока
углеводородов к добывающим скважинам. Впрочем, на момент завершения данной стадии эксплуатации коэффициент извлечения часто составляет менее
40% от первоначальных запасов нефти. Специально для решения этой
проблемы и достижения коэффициента извлечения более 60%
разрабатываются третичные методы воздействия на пласт. Полимерное
заводнение относится к химическим технологиям повышения нефтеотдачи; это
популярный метод (более 40 лет применения в промышленных масштабах),
характеризующийся низкой степенью риска, а также совместимостью с самыми
разными пластовыми параметрами. Метод заключается в растворении в
закачиваемой воде полимера с целью увеличения ее вязкости, а также
повышения степени охвата коллектора углеводородов процессом вытеснения.
Полимерное заводнение

ЧТО ТАКОЕ ПОЛИМЕРНОЕ ЗАВОДНЕНИЕ?
Полимерное заводнение дает гораздо более заметное повышение
нефтеотдачи по сравнению с традиционными технологиями
заводнения. Типичный проект полимерного заводнения
предполагает смешивание и закачивание полимера,
осуществляемое в течение длительного периода времени, пока
полимером не будет заполнено ⅓ – ½ от порового объема
коллектора.
При закачивании в коллектор воды она идет по пути наименьшего
сопротивления (обычно это слои, характеризующиеся более
высокой проницаемостью) в сторону соседних добывающих
скважин, с более низким давлением.
Если содержащаяся в пласте нефть имеет более высокую вязкость,
чем нагнетаемая вода, то вода будет просачиваться через эту
нефть и обходить ее. Это приведет к снижению степени охвата
коллектора процессом вытеснения, а также уровня извлечения
нефти. Цель закачивания полимеров состоит в увеличении степени
охвата коллектора процессом вытеснения и в уменьшении разности
подвижности воды и нефти, с получением в конечном итоге
соотношения подвижностей, равного единице.

Контрольные параметры
полимерного заводнения
Характеристики коллектора
Предпочтительные
условия
Проницаемость От 50 мД до 10 Д
Температура До 120°C
Литологический состав
Песчаник
Вязкость нефти От 10 сП до 10 000 сП
Плотность нефти
> 15° API
Минерализация < 250 000 (общ. кол-во раство- ренных твердых веществ)
Нефтенасыщенность > 20%
Приемистость Хорошая

SP-заводнение
SP-заводнение (Surfactant-Polymer) заключается в закачивании ПАВ
(часто это смесь из вспомогательных ПАВ, вспомогательных растворителей, стабилизаторов и пр.) с целью понижения значения межфазного натяжения до 10 мН/м. Иногда бывает необходимо с целью снижения минерализации и в частности концентрации двухвалентных ионов в коллекторе сначала выполнять
предварительную промывку пресной водой. После предварительной промывки выполняется закачивание ПАВ и полимера; закачивать их можно как отдельными партиями, так иодновременно.
ASP-заводнение
Компоненты ASP-заводнения (Alkali-Surfactant-Polymer) ASP-заводнение предполагает закачивание раствора, содержащего полимер, щелочь и ПАВ. Цель полимерного заводнения состоит в увеличении охвата процессом вытеснения (по объему), а также в повышении эффективности вытеснения. Цель использования щелочей и ПАВ - извлечение остаточной нефти. Ниже приводятся краткие описания принципов действия каждого из веществ.
Полимер
Как уже говорилось выше, полимерное заводнение строится на том, что водорастворимые полимеры, находясь в соляном растворе, разворачиваются и набухают, что приводит к загустению раствора. При закачивании в коллектор загущенной воды охват коллектора процессом вытеснения (по объему и мощности) увеличивается. В результате при том же объеме закачивания получается более высокий уровень добычи нефти. Принято считать, что полимеры не способствуют уменьшению остаточной нефтенасыщенности. Однако как показали недавние работы, вязкоупругость полимеров может играть определенную роль в увеличении коэффициента микроскопического вытеснения.
ПАВ
Молекулы ПАВ (поверхностно-активное вещество) являютсяамфифильными, состоят из гидрофобного хвоста и гидрофильнойголовы. Такие молекулы адсорбируются на поверхности разделанефть-вода и таким образом снижают межфазное натяжение(натяжение, существующее между двумя несмешивающимися
жидкостями), что приводит к мобилизации защемленных капельостаточной нефти. К основным критериям, учитываемым привыборе ПАВ, относятся их температурная устойчивость,устойчивость к минерализации и жесткости, а также уровеньадсорбции на породе, который должен быть как можно ниже.