ОБЗОР ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ОГРАНИЧЕНИЯ ВОДОПРИТОКА

Одним из решений проблемы ограничения притоков воды в скважинах является физико-химическое воздействие, направленное на повышение величины текущего и конечного коэффициента нефтеотдачи за счет выравнивания неоднородности продуктивного пласта, регулирования охвата пласта заводнением и перераспределения потоков в пластах вследствие проникновения композиции вглубь пласта на значительные расстояния.

Из всего перечня МУН, применяемых на месторождениях Западной Сибири, выделены технологии, характеризующиеся, во-первых, большей эффективностью, а во-вторых, относительно большим объемом применения. Это закачка бесполимерных эмульсионных составов (БЭС), волокнисто-дисперсных составов (ВДС), вязкоупругих составов (ВУС), глинистых вязкоупругих составов (гл. ВУС), поверхностно-активных веществ (ПАВ), сочетания ВУС+ПАВ, полимер-дисперсного состава [1-4].

Технология по закачке волокнисто-дисперсных систем предусматривает циклическую закачку суспензии древесной муки и глинопорошка. Древесная мука, поступающая в высокопроницаемые зоны пласта, благодаря наличию на своей поверхности тончайших волокнистых ответвлений (фибрилл), закрепляется на стенках пор за счет сил физического взаимодействия. Более мелкие глинистые частицы, при их нагнетании вслед, задерживаются фибриллами древесной муки, в результате чего образуется стойкая к размыву структурированная волокнисто-дисперсионная система, снижающая сечение промытых поровых каналов пласта. С течением времени древесная мука и глина предельно набухают, усиливая закупоривающий эффект.

Вязкоупругие составы (ВУС) применяются с целью выравнивания проницаемостной неоднородности пласта за счет снижения проницаемости высокопроницаемых слоев или трещин, вырабатываемых наиболее интенсивно. В результате снижения проницаемости высокопроницаемых пропластков происходит уменьшение притока воды в добывающую скважину, приводящее к увеличению депрессии на пласт и вовлечению в процесс фильтрации низкопроницаемых пропластков. Механизм воздействия на пласт реализуется за счет наличия у полимерной композиции со сшивателем, образующей структурированную систему (гель) в поровом пространстве или трещине, градиента начального напряжения сдвига и остаточного фактора сопротивления для воды после страгивания геля и разрушения его.

Технология глинистого ВУС (Гл.ВУС). Механизм воздействия на пласт реализуется за счет наличия у Гл. ВУС полимерной композиции с глинопорошком и НПАВ, образующей структурированную систему (гель) в поровом пространстве или трещине, градиента начального напряжения сдвига и остаточного фактора сопротивления для воды после страгивания геля и разрушения его. Вводимая следом оторочка соляной кислоты улучшает процесс структурирования геля и, воздействуя на низкопроницаемый интервал пласта, повышает его проницаемость и увеличивает скорость фильтрации флюидов в этом интервале.

Эмульсионные составы предназначены для выравнивания неоднородного профиля приемистости нагнетательных скважин, регулирования заводнения участков разработки, приуроченных к подгазовым зонам нефтегазовых месторождений. По мере продвижения в водонасыщенной породе их вязкость постепенно увеличивается. В результате этого проницаемость тех зон пласта, куда преимущественно фильтровалась эмульсия, снижается. При таком изменении проницаемости пласта выравнивается фронт вытеснения, увеличивается охват пласта заводнением.

Эмульсии представляют собой термодинамически неустойчивые дисперсные системы, образованные взаимонерастворимыми или слаборастворимыми друг в друге жидкостями. Эмульсионные составы имеют высокую вязкость и представляют собой неньютоновские, структурированные системы, т.е. их эффективная вязкость зависит от скорости или напряжения сдвига. Эти системы обладают ненулевым предельным напряжением сдвига и способны при низких градиентах давления образовывать в пласте непроницаемые экраны, ограничивающие проникновение воды в промытые участки пласта. В отличие от осадкообразующих и гелеобразующих составов применение эмульсий для ограничения проницаемости коллекторов носит временный характер и не снижает необратимо проницаемость коллекторов.

Основным свойством поверхностно-активных веществ (ПАВ) является регулирование молекулярно-поверхностных свойств. Применение растворов ПАВ направлено на разрушение глинистых агрегатов цемента, структурированных систем фильтрата бурового раствора и водонефтяных эмульсий, а также на снижение содержания неподвижной воды, доотмыв остаточной нефти и частичное растворение асфальто-смолистых отложений.

Технология полимер-дисперсных составов (ПДС) основана на последовательно-чередующейся закачке в пласт полимерной дисперсно-наполненной системы (ПДНС), состоящей из растворов осадкообразующих веществ и полиакриламида (1-2 цикла), а затем обработке скважины системой, представляющей собой вязко-упругий состав (ВУС), на основе полиакриламида (ПАА), наполненный древесной мукой (ДМ). Закачку ПДНС осуществляют с целью создания протяженного водоизолирующего экрана, способного прекратить приток воды из обводненного пропластка. Система ВУС+ДМ выполняет роль закрепляющего тампонирующего агента. При введении в состав ВУС древесной муки между полимером и последней возникают физико-химические силы, приводящие к увеличению таких показателей как напряжение и скорость сдвига, модуль упругости, снижающие величину деформации образующейся тампонирующей массы. В среднем, по сравнению с показателями для самого ВУС структурно-механические свойства ВУС+ДМ улучшаются в 2 - 8 раз, что позволяет образующейся системе выдерживать сильный напор поступающей в скважину воды. Глубокопроникающий протяженный водоизолирующий экран, созданный ПДНС, и высокие структурно-механические свойства образующейся системы препятствуют выносу реагентов из пласта при освоении и эксплуатации скважины после РИР, что позволяет прогнозировать продолжительность технологической эффективности проделанной обработки.

Технология снижения обводненности с помощью полимер-гелевых систем (ПГС) основана на последовательной закачке в нефтеводонасыщенный пласт гелеобразующего (ГОС), а потом закрепляющего составов. В качестве закрепляющего состава выбран кремнийорганический тампонажный состав.

Выводы:

В условиях ухудшения структуры запасов нефти по округу и выхода большинства крупных высокопродуктивных месторождений на поздние стадии разработки, характеризующиеся прогрессирующим обводнением продукции, возникает потребность в массовом применении технологий, направленных на снижение или ограничение роста обводненности - физико-химических методов увеличения нефтеотдачи (ФХМУН).

Ключевыми элементами в повышении эффективности технологий являются системность воздействия и использование комплексных технологий физико-химического воздействия, апробированных на зарубежных месторождениях.

Список литературы:

1. Виноходов М.А., Крянев Д.Ю., Петраков А.М., Шилова А.И., Жуков Р.Ю. Результаты применения методов увеличения нефтеотдачи на месторождениях ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз». // Теория и практика применения методов увеличения нефтеотдачи пластов: Мат. IV Междунар. науч.  симпозиума. – В 2 т. - Т. 1. - М.: ОАО «Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт», с. 145-150.
2. Деркач С.Р., Берестова Г.И., Мотылева Т.А. Использование ПАВ для интенсификации нефтедобычи при первичном и вторичном вскрытии пластов // Вестник МГТУ, том 13, №4/1, 2010 г. - с.784-792.
3. Булгаков Р.Т., Газизов А.Ш., Габдуллин Р.Г., Юсупов И.Г. Ограничение притока пластовых вод в нефтяные скважины - М.: «Недра», 1976. - 175 с.
4. Апасов Т.К., Сахипов Д.М., Апасов Г.Т. Анализ применения комплексных методов повышения нефтеотдачи на Хохряковском месторождении // Известия вузов. Нефть и газ. – 2011. – № 1. – С. 31-36.