Анализ факторов, влияющих на эффективность процесса повышения нефтеотдачи и прогнозирование его эффективности
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №39(132)
Рубрика: Технические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №39(132)
Анализ факторов, влияющих на эффективность процесса повышения нефтеотдачи и прогнозирование его эффективности
Принятие решения о проведении гидравлического разрыва пласта в каждом конкретном случае осуществляется с учетом горно-геологических условий. Однако, как правило, при анализе геолого-физических свойств потенциального объекта учитываются следующие особенности:
- неоднородность пласта по простиранию и расчлененность по толщине, обеспечивающие высокую эффективность гидроразрыва за счет приобщения к разработке зон и пропластков, не дренированных ранее;
- проницаемость пласта, которая обычно не должна превышать 0,03 мкм2 при вязкости нефти до 5 мПа-с и 0,03-0,05 мкм2 при вязкости нефти до 50 мПа·с (в пластах более высокой проницаемости эффективен локальный ГРП, который дает значительный эффект в основном как средство обработки призабойной зоны);
- толщина и выдержанность литологических экранов, отделяющих продуктивный пласт от газо- или водонасыщенных коллекторов, которая должна быть не менее 4,5-6 м;
- глубина залегания пласта, которая, как правило, не должна превышать 3500 м и определяет требования к технологии ГРП, в частности к прочности применяемого проппанта;
- запас пластовой энергии и эффективная нефтенасыщенная толщина пласта, достаточные для значительного и продолжительного увеличения дебита скважин после гидроразрыва и, следовательно, обеспечивающие окупаемость затрат на проведение ГРП;
- выработанность извлекаемых запасов, которая, как правило, не должна превышать 30 %.
Важнейшим фактором успешности процедуры ГРП является подбор по качеству жидкости разрыва и проппанта применительно к конкретным геологическим условиям.
Семейство жидкостей для ГРП состоит из жидкостей на водной и нефтяной основах, кислот и пен. В таблице 1 указаны типы и области применения флюидов для гидроразрывов.
Таблица 1.
Жидкости гидроразрыва и условия их применения
Основа |
Тип жидкости |
Основные компоненты |
Применение |
Вода |
Линейная |
Гуар, гидроксипропилгуар (ГПГ), гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ), карбок- симетил-гидроксипропилгуар (КМГПГ) |
Короткие трещины, низкие темпе- ратуры |
Сшитая |
Сшивающий агент + гуар, ГПГ, КМГПГ или карбоксиметилгидрокси-этилцел- люлоза (КМГПГ) |
Длинные трещины, высокие темпе- ратуры |
|
Мицеллярная |
Электролит + ПАВ |
Средние длины трещин, умеренные температуры |
|
Пена |
Водная основа |
Вспениватель + N2 или CO2 |
Низконапорные пласты |
Кислотная основа |
Вспениватель + N2 |
Низконапорные карбонатные пла- сты |
|
Спиртовая основа |
Метанол + Вспениватель + N2 |
Низконапорные водочувствитель- ные пласты |
|
Нефть |
Линейная |
Гелеобразующий агент |
Короткие трещины, водочувстви- тельные пласты |
Сшитая |
Гелеобразующий агент + сшивающий агент |
Длинные трещины, водочувстви- тельные пласты |
|
Водная эмульсия |
Вода + нефть + эмульгатор |
Средние длины трещин, хороший контроль потерь на фильтрацию |
|
Кислота |
Линейная |
Гуар или ГПГ |
Короткие трещины, карбонатные породы |
Сшитая |
Сшивающий агент + гуар или ГПГ |
Длинные широкие трещины, карбо- натные пласты |
|
Нефтяная эмульсия |
Кислота + нефть + эмульгатор |
Средние длины трещин, карбонат- ные пласты |
В жидкости разрыва могут добавляться различные химические реагенты для увеличения эффективности операции. В таблице 2 представлены типичные добавки к полимерной жидкости на водной основе.
Таблица 2.
Химические добавки к жидкостям гидроразрыва
Тип добавки |
Назначение |
Типичные продукты |
Биоцид |
Бактерицидное действие |
Глутаровый альдегид карбонат |
Разрушитель геля |
Снижение вязкости жидкости |
Кислота, окислитель, разрушитель ферментов |
Буфер |
Регулирование pH |
Бикарбонат натрия, фумаровая кислота |
Стабилизатор глин |
Предотвращение набухания глин |
KCl, NHCl, заменители KCl |
Отклоняющий агент |
Отклонение потока жидкости |
Уплотняющие шарики, каменная соль, хлопья борной кислоты |
Понизитель фильтрации |
Повышение эффективности жидкости |
Дизельное топливо, дисперсные частицы, мелкий песок |
Понизитель трения |
Снижение потерь на трение |
Анионный сополимер |
Регулятор железа |
Удержание железа на растворе |
Уксусная и лимонная кислота |
ПАВ |
Снижение поверхностного натяжения |
Фторуглерод, неионные ПАВ |
Стабилизатор геля |
Улучшение термостойкости жидкости |
Метанол, тиосульфат натрия |
Таким образом, успех применения исследуемой технология повышения нефтеотдачи зависит от множества факторов. Гидравлический разрыв пласта находится в числе самых эффективных методов увеличения притока в скважинах, которые позволяют вскрывать слабодренируемые пласты с низкой проницаемостью. В то же время ГРП один из самых затратных методов. Данные противоречия обуславливают необходимость точного пргнозирования процесса исследуемой технологии