ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕСНЫХ ВОД ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Известно, что для поддержания пластового давления используют, как правило, подтоварную воду и воды сеноманского яруса. Однако при небольших объемах закачки экономически нецелесообразно строить водозаборные скважины на водоносные пласты сеноманскго яруса. В этой связи для ППД используют воду вышележащих горизонтов - практически пресную.

При использовании в системе ППД пресной воды возникает ряд опасений, связанных с возможностью: а) образования нерастворимых осадков при смешении закачиваемых и пластовых вод; б) изменения проницаемости коллектора вследствие набухания глинистого цемента коллектора и выпадения нерастворимых осадков; в) изменения коэффициента вытеснения нефти вследствие изменения вязкости вытесняющего агента.

В этой связи были проведены исследования, нацеленные на оценку применимости пресной воды в смеси с подтоварной для ППД. Для тестирования совместимости воды с точки зрения солеотложения были проведены модельные эксперименты. Лабораторное тестирование совместимости представленных вод проводили при температуре 90⁰ С и давлении 1 атм. в герметически закрытых склянках. Объем раствора составлял 50 мл. После выдержки в течение 1 часа раствора измеряли концентрацию ионов кальция в растворе. Массу образовавшегося осадка оценивали по снижению концентрации кальция в растворе. Расчет массы выпавшего в осадок карбоната кальция проводили по формуле:

 ,                                                              (1)

mCa – масса выпавшего карбоната кальция, мг;

С₀ – концентрация кальция в исходной пробе, мг/л;

С_i – концентрация кальция в пробе после выдержки 1 час при температуре 90⁰ С, мг/л.

На рисунке 1 представлены результаты по образованию карбоната кальция после часовой выдержки водных растворов при 90⁰С. Как видно из рисунка 1, при смешении подтоварной воды с пресной и сеноманской с пресной при 20%-ном содержании пресной воды более чем в 10–20 раз снижается образование карбоната кальция. Дальнейшее увеличение доли пресной воды в подтоварной и сеноманской воде приводит к полному прекращению образования карбоната кальция. Таким образом, экспериментальная проверка показала, что при смешении попутно добываемой воды с сеноманской незначительно снижается их склонность к солеотложению.

Рисунок 1. Количество образовавшегося карбоната кальция в зависимости от объемного соотношения вод

Причем тенденция к снижению в смеси пропорциональна исходной склонности этих растворов к солеотложению. Смешение попутно добываемой воды с пресной при объемном соотношении более 20% пресной воды приводит к тому, что способность к солеотложению снижается примерно в 5 раз. Кроме произвели оценка влияния давления на образование карбоната кальция в равновесной двухфазной системе «вода – нефть». Для смеси сеноманской воды с пресной из-за малой склонности сеноманской воды к солеотложению при всех соотношениях вод в пластовых условиях отсутствует солеотложение. При снижении давления до 50 атм. солеотложение проявляется, но оно незначительно (менее 45 мг/л кальцита). Эти результаты свидетельствуют о том, что смесь сеноманской и пресной воды в пластовых условиях стабильна во всем диапазоне объемных соотношений в пластовых условиях. Добавление пресной воды к смеси попутно добываемой воды с сеноманской в любых объемных соотношениях приведет к снижению способности такой смеси к образованию осадка. Отрицательное воздействие минерализованной воды на фильтрационные характеристики призабойной зоны пласта (ПЗП) эксплуатационных скважин состоит в снижении естественной проницаемости коллектора по нефти, что вызывается набуханием глинистых материалов, содержащихся в породах, слагающих коллектор.

 Вывод: смеси пресной воды с попутно добываемой и сеноманской водой в пластовых условиях, в призабойной зоне пласта (ПЗП), в скважине и на поверхности имеют меньшую склонность к солеотложению во всем диапазоне объемных соотношений. В связи с этим риск образования осадков карбоната кальция при использовании пресной воды в качестве добавки к сеноманской воде или подтоварной незначителен. Из анализа полученных результатов по свойствам смесей пресной воды с попутно добываемой и сеноманской водами с точки зрения их склонности к коррозионной агрессивности следует упомянуть, что углекислотная коррозия сталей в смесях с пресной воды с сеноманской или попутно добываемой меньше, чем коррозия в попутно добываемой или сеноманской воде без пресной; пресная вода поверхностных источников содержит кислород. Содержание кислорода в пресной воде увеличивает коррозию, поэтому при использовании пресной воды необходимо применение поглотителей кислорода.

Список литературы:

1. Машорин В.А. Обоснование закачки пресных вод для поддержания пластового давления / В.А. Машорин, М.А. Черевко, О.В. Фоминых // Нефтепромысловое дело. - 2014. - No 6. - С. 7-10.
2. Галеев Р.Г., Повышение выработки трудноизвлекаемых запасов углеводородного сырья. М.: «КУбК-а», 1997., 352 с.
3. Уолкотт, Дон. Разработка и управление месторождениями при заводнении / ДонУолкотт; «Шлюмберже» ; пер. Ю.А. Наумова. М., 2001.
4. ЖелтоваЮ.П. Разработка нефтяных месторождений, Учеб. для вузов. — 2-еизд., перераб. идоп. — М.: ОАО "Издательство "Недра", 1998. — 365