3. Формы существования остаточной нефти

Остаточные запасы нефти (100%) по видам количественно распределены следующим образом:

1. 1) нефть, оставшаяся в слабопроницаемых пропластках и участках, не охваченных водой – 27%;

2. 2) нефть в застойных зонах однородных пластов – 19%;

3. 3) нефть оставшаяся в линзах и у непроницаемых экранов, не вскрытых скважинами – 24%;

4. 4) капиллярно-удержанная и пленочная нефть – 30%

Остаточная нефть составляет 70% всех остаточных запасов. Повысить нефтеотдачу пласта за счет этой части нефти можно в результате совершенствования существующих систем и технологий разработки.

Остальная часть остается в обводненных коллекторах и может извлекаться только в результате воздействия на нее различных физических и физико-химических процессов и явлений.

О составе остаточной нефти. Изменение свойств нефти в процессе разработки может происходить как в сторону утяжеления, так и в сторону облегчения добываемой нефти. Утяжеление нефти связано с уменьшением Pпл в процессе разработки и дегазации, а также окислением нефти при взаимодействии с закачиваемой водой, за счет перемещения в глубь залежи утяжеленных нефтей из периферии приконтурных зон.

Силы, удерживающие остаточную нефть, и возможности их преодолевания. Остаточные запасы нефти обусловлены малой или нулевой скоростью фильтрации нефти в слабопроницаемых зонах, слоях, пропластках и линзах, причем, это в большей степени вызвано загрязнением.

Главные силы, действующие в пласте, насыщенном двумя или более подвижными фазами – поверхностные, вязкостные, гравитационные и упругие силы.

Поверхностные или капиллярные силы создают на границе жидких фаз давление порядка 0,01 – 0,3 МПа.

Вязкостные силы (гидродинамическое сопротивление) пропорционально вязкости нефти.

Гравитационные силы создают постоянно действующий градиент давления, численно равный разности плотностей нефти, газа и воды.

Упругие силы проявляются перераспределением напряженно-деформируемого состояния пласта вследствие снижения пластового давления, вызывают закупорку поровых каналов, уменьшение микротрещин и, следовательно, способствуют появлению остаточной нефтенасыщенности.

4.Вытеснение нефти водными растворами поверхностно-активных веществ (пав)

При вытеснении нефти из пласта смешивающимся с ней реагентом решается проблема ликвидации поверхности раздела между нефтью и вытеснителем, «исчезают» капиллярные силы, нефть растворяется в вытеснителе, в результате ее можно полностью извлечь из области пласта, охваченной процессом вытеснения.Если к закачиваемой в пласт воды добавлять ПАВ (поверхностно-активные вещества). В этом случае снижается поверхностное натяжение на границе «вода-нефть», Увеличивается гидрофильность поверхности поровых каналов. Если какая-то часть остаточной нефти находится в виде глобул, застрявших в сужениях поровых каналов, и под действием перепада давления не может двигаться, то при снижении поверхностного натяжения эти глобулы (частицы нефти) будут деформироваться, изменять свою поверхность. Силы взаимодействия между молекулами нефти и поверхностью поровых каналов ослабнут, и глобулы смогут продвигаться через сужения поровых каналов.

В процессе вытеснения нефти поверхностно-активные вещества оказывают влияние на следующие взаимосвязанные факторы: межфазное натяжение на границе нефть — вода и поверхностное натяжение на границах вода — порода и нефть — порода, обусловленное их адсорбцией на этих поверхностях раздела фаз. Кроме того, действие поверхностно-активных веществ проявляется в изменении избирательного смачивания поверхности породы водой и нефтью, разрыве и отмывании с поверхности пород пленки нефти, стабилизации дисперсии нефти в воде, приросте коэффициентов вытеснения нефти водной фазой при принудительном вытеснении и при капиллярной пропитке, в повышении относительных фазовых проницаемостей пористых сред.

Пленочная нефть может покрывать гидрофобную часть поверхности пор пласта в виде тонкого слоя, либо в виде прилипших капель, удерживаемых силами адгезии Wа. Работа силы адгезии, необходимая для удаления пленочной нефти с единицы поверхности пор в водную фазу, заполняющую поры, определяется уравнением Дюпре:

где — свободная поверхностная энергия границ раздела фаз нефть — вода, вода — порода и нефть — порода соответственно.

(Адгезия – прилипание молекул двух различных тел, вызванное взаимным притяжением. Возникает между жидкими и твердыми телами.)

Добавка к воде поверхностно-активных веществ приводит к изменению соотношения значений свободной поверхностной энергии благодаря адсорбционным процессам ПАВ на межфазных границах раздела. При этом межфазное натяжение, как правило, уменьшается.