ПРИМЕНЕНИЕ ASP-ЗАВОДНЕНИЯ

В настоящее время многие месторождения находятся на завершающей стадии добычи и с большой обводненностью. Для продления жизни таких месторождений необходимо применение современных методов увеличение нефтеотдачи (МУН). Одним из таких методов является ASP-заводнение.

ASP-заводнение – один из методов повышения нефтеотдачи, в основе которого стоит закачка раствора, содержащего 3 основных компонента: щелочной агент, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и полимер (alkaline/surfactant/polymer — ASP).

Щелочной агент помогает защитить раствор ASP от двухвалентных ионов, снижает адсорбцию ПАВ на породе и образует при контакте с «активной» нефтью дополнительные поверхностно-активные компоненты, которые снижают межфазное натяжение. К тому же он регулирует соленость и изменяет смачиваемость породы. В качестве щелочного агента обычно используют гидроксид и карбонат натрия, силикат натрия, фосфат натрия и гидроксид аммония.

ПАВ – химические соединения, молекулы которых являются амфифильными, т.е. обладают одновременно гидрофильными и гидрофобными свойствами. Благодаря этим уникальным свойствам молекулы адсорбируются на поверхности раздела нефть-вода, и таким образом величина межфазного натяжения достигает сверхнизких значений, что способствует снижению остаточной нефтенасыщенности при вытеснении.

Полимер попав в раствор начинает набухать, что приводит к загустению раствора, т.е. увеличивается вязкость раствора ASP. Из-за увеличения вязкости повышается эффективность вытеснения. В итоге при том же объеме закачивания получается более высокий уровень добычи нефти. В основном используются два типа полимеров: полиакриламид, частично гидролизованный (HPAM), и полисахарид – ксантановая смола.

Совместное использование этих компонентов позволяет повысить мобильность нефти в пласте, увеличить область вытеснения нефти по сравнению с обычным заводнением. Ниже приведены ключевые функции каждого из компонентов.

Щелочи:

• Изменение смачиваемости породы пласта;
• Увеличение pH и регулирование уровня минерализации;
• Взаимодействие с нефтью, с образованием мыл;
• Изменение химического состава породы пласта, с уменьшением адсорбции.

ПАВ:

• Образование эмульсий;
• Изменение смачиваемоти породы пласта;
• Уменьшение межфазного натяжения между нефтью и водой.

Полимер:

• Повышение вязкости воды.

 В результате действия данных компонентов повышается эффективность вытеснения нефти, которая поступает в добывающие скважины. При этом общее количество добываемых флюидов остается на прежнем уровне, однако уменьшается количество добываемой воды и увеличивается количество нефти.

Первые экспериментальные исследования по применению ПАВ при заводнении нефтяных пластов были проделаны в США в 1940-х годах. В СССР изучения по применению различных активных примесей начали проводить в 1960-х, в качестве агентов для этих примесей были щелочи, кислоты, углеводородный газ, ПАВ и др.

На Западе технология ASP появилась в 1980-х годах. На данный момент технологию применяют в таких странах как Канада, США, Китай и некоторые страны Ближнего Востока и Европы.

Наибольшее применение технология нашла в Китае, там активно используют ASP-заводнение на месторождениях Дацин, Карамай и Шенгли. На Дацинском месторождении в компании CNPC действует около 80 площадок по закачке полимеров и около 40 по закачке ASP. С использованием различных химических МУН добывается 10% всей нефти на данном месторождении. Благодаря этой технологии прирост нефтеотдачи составил примерно 20%. В таблице 1 представлены результаты испытаний на месторождении Дацин.

Таблица 1.

Результаты испытаний технологии ASP на месторождении

В России ASP-заводнение не является популярным. Первый опыт применения ASP был проделан в Западной Сибири компанией «Салым Петролеум Девелопмент» на Западно-Салымском месторождении.

В первую очередь было подобрано ПАВ, подходящее для данных условий. После испытаний на керне и полевых испытаниях, было принято решение о запуске пилотного проекта по применению ASP-заводнения. Для этого были построены добывающая, нагнетательные и наблюдательные скважины, была смонтирована установка смешения компонентов раствора ASP.

Итогом стало увеличение коэффициента извлечения нефти (КИН) на пилотном участке до 67% (прирост от МУН 15%) и добыча составила 3 тыс. тонн нефти. Обводненность добывающих скважин снизилась с 98% до 92%.

Однако в процессе реализации проекта встала необходимость в новой рецептуре ПАВ. Подходящие для заводнения ПАВ в России не производятся, ранее применяемые вещества от компании Shell являются дорогостоящими. В данный момент идут исследования по созданию отечественных поверхностно-активных веществ.

Совместными усилиями «Газпром нефть», «Салым Петролеум Девелопмент» и «Норкем» уже синтезировали 11 новых веществ, способные заменить зарубежные аналоги. Некоторые из них уже переданы для исследований на керне.

Месторождения Салымской группы, как и многие месторождения Западной Сибири, характеризуются осложненными физико-геологическими условиями (многопластовость, низкопроницаемые коллекторы, высокая неоднородность и высокая вязкость нефти). В данных условиях необходимо применение современных методов. Опыт применения на Западно-Салымском месторождении показал эффективность применения данной технологии. Хоть и на данный момент технология ASP-заводнения является дорогостоящей, чтобы использовать ее на постоянной основе, она точно является перспективной.

Практическое применение в России только начинается и при дальнейшем изучении данного метода нефтеотдачи возможно массовое внедрение данной технологии на месторождениях-аналогах.

Плюсы ASP-заводнения исходя из международного опыта применения данной технологии:

• Снижение обводненности продукции;
• Увеличение дебита;
• Прирост КИН;
• Возможность применение в осложненных физико-геологичеких условиях.

Список литературы:

1. Сургучев М. Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов //М.: Недра. – 1985.
2. SNF Floerger Повышение эффективности полимерного заводнения // 30 лет опыта в области технологий повышения нефтеотдачи пластов, 2015.
3. Магадова Л. А., Подзорова М. С., Магадов В. Р. Методические основы проведения лабораторных исследований составов для ASP-заводнения //Территория НЕФТЕГАЗ. – 2013. – №. 6. – С. 48-52.
4. Chang H.L., Zhang Z.G., Wang Q.M. et al. Advances in polymer flooding and alkaline/surfactant/polymer processes as developed and applied in the people’s republic of China / JPT. 2006. Vol. 58(2). p. 84-89
5. Suijkerbuijk, B. M. Sorop, J. M., Parker, T. G., et al. Low Salinity waterflooding at West-Salym: laboratory experiments and field forecasts / SPE Improved Oil Recovery Symposium, 12-16 April, Tulsa, Oklahoma, USA // SPE-169102. 2014