- •1. Эксплуатационный объект, принципы выделения эксплуатационных объектов при проектировании разработки
- •2. Система с законтурным и приконтурным заводнением.
- •3. Рядные системы заводнения.
- •4. Системы с площадным расположением скважин.
- •5. Очаговое и избирательное заводнение, скважинно-трещинные системы разработки.
- •6. Режимы разработки нефтяных месторождений.
- •7. Моделирование разработки нефтяных месторождений, основные типы моделей. Вероятностно-статистическая модель пласта. Детерминированная (адресная модель пласта).
- •8. Разработка нефтяных месторождений при упругом режиме, подсчет упругого запаса жидкости в пласте, основная формула упругого режима и ее использование в гидродинамических расчетах.
- •9. Исследование скважин при неустановившихся режимах фильтрации, метод касательной, метод Хорнера.
- •10. Исследование скважин при установившихся режимах фильтрации.
- •11. Разработка нефтяных месторождений при режимах растворенного газа
- •12. Разработка нефтяных месторождений с применением заводнения. Коэффициент извлечения нефти и составляющие его коэффициенты. Проблемы разработки нефтяных месторождений с заводнением.
- •13. Расчет показателей разработки однородного пласта на основе модели двухфазной фильтрации. Функция Бакли-Леверетта и ее использование в расчетах.
- •14. Особенности разработки газонефтяных месторождений
- •16. Эффективность вытеснения нефти растворителями
- •18. Условия эффективного применения газовых методов
- •19. Вытеснение нефти из пластов водными растворами поверхностно-активных веществ
- •20. Технология полимерного заводнения. Сшитые полимерные системы. Критерии наиболее эффективного применения метода
- •21. Технология мицелярно-полимерного заводнения нефтяных пластов. Особенности строения буферной оторочки при мицелярно-полимерном заводнении.
- •22. Проблемы применения физико-химических методов при разработке нефтяных месторождений
- •23. Технологическая и экономическая эффективность вытеснения нефти горячей водой и паром. Критерии применимости метода.
- •25. Проблемы при разработке месторождений с использованием внутрипластового горения. Будущее метода.
- •26. Теоретические основы подъема газожидкостной смеси.
- •27. Фонтанная и газлифтная эксплуатация скважин.
- •28. Эксплуатация скважин глубинно насосными установками.
- •29. Эксплуатация скважин штанговыми насосными установками.
- •30. Эксплуатация скважин центробежными электронасосами.
21. Технология мицелярно-полимерного заводнения нефтяных пластов. Особенности строения буферной оторочки при мицелярно-полимерном заводнении.
Раствор называется мицелярным, когда при определенном соотношении воды, ПАВ, углеводорода и спирта в растворе образуются физико-химически связанные группы молекул – мицеллы.
Для того чтобы мицелярный раствор не растворялся в вытесняющей его воде для вытеснения используют полимеры. Такое воздействие на пласт называется мицелярно-полимерным заводнением.
Метод мицеллярно-полимерного заводнения основан на последовательной закачке мицеллярного и полимерного растворов, продвигаемых по пласту водой.
Их компонентами являются основные и вспомогательные ПАВ, вода (раствор электролитов) и углеводородная жидкость, содержание их в пределах: ПАВ - от 0,01 до 2%; углеводород - от 2 до 80 %; вода - от 10 до 95%.
Дэвис и Джоунс – механизм мицелярно-полимерного заводнения и уточнили: оторочку мицелярного раствора, сопровождающаяся буферной оторочкой раствора полимера в нефтеводонасыщенной пористой среде приводит к образованию следующих характерных зон:
а - заводненный пласт с остаточной нефтью (исходное состояние);
б - полностью вытесняет нефть и воду;
в - неполнстью вытесняет нефть;
г - неполностью вытесняет воду;
В - вода; Н - нефть; ОН - остаточная нефть; МР - мицеллярный раствор; БО - буферная оторочка
БО состоит из последовательных порций полимерного раствора со ступенчато-убывающей к тыльной части концентрации.
22. Проблемы применения физико-химических методов при разработке нефтяных месторождений
1) Одной из основных проблем, возникающих при разработке месторождений в режиме газовой репрессии на пласт, является недопущение преждевременных прорывов газа к забоям добывающих скважин. Большие прорывы газа способствуют снижению коэффициента охвата пластов воздействием, что снижает конечный КИН.
В целях преодоления указанных недостатков следует нагнетать газ в повышенные части структур. В этом случае гравитационное разделение будет препятствовать прорывам газа к забоям добывающих скважин.
Одно из направлений развития методов газовой репрессии на пласт – совместная закачка воды и газа, т.е. водогазовое воздействие.
2) Главная проблема существующих физико-химических методов - заключается в преодолении отрицательного влияния на процессы извлечения нефти сорбции этих примесей пористой средой, что приводит к медленному распространению в пласте активного вещества к резкому снижению эффективности физико-химических методов повышения нефтеотдачи.
23. Технологическая и экономическая эффективность вытеснения нефти горячей водой и паром. Критерии применимости метода.
Сотрудник Государственного института ВНИИ нефть Шейнман А.Б. предложил подвергнуть нефтяные пласты термическому воздействию. Для проведения эксперимента был Краснодарский край. В результате было установлено, что нефтяные пласты можно зажигать и процесс горения в пласте можно поддерживать.
Академик Губкин, присутствовавший на опытах заявил: «Нами найдено решение проблемы величайшего практического значения».
Министерство нефтяной промышленности выделило месторождение Зыбза (Краснодарский край) в крупномасштабный опытный промысел по термическим методам добычи нефти.
Существуют 2 направления:
- закачка в пласт воды и газа,
- внутрипластовое горение.
Наиболее эффективным рабочим агентом, используемым для увеличения нефтеотдачи, является насыщенный водяной пар высоких давлений (8- 15 МПа). Пар в состоянии вытеснять до 90% нефти из пористой среды.
С ростом глубин залегания пластов и повышением давления нагнетания теплоносителей, технологически и экономически целесообразно нагнетать в пласт высокотемпературную воду, не доводя ее до температуры кипения.
Известны 3 основных технологических варианта паротеплового воздействия на пласт:
1. Циклический вариант - пар нагнетают в пласт по колонне насосно-компрессорных труб в течении 3 - 6 недель, затем выдерживают в течении 10 - 20 суток после чего скважину пускают в эксплуатацию. Циклы повторяют. Скважину используют и для нагнетания пара и для отбора нефти.
Достоинства метода – высокий дебит после обработки, меньшие по сравнению с другими методами потери тепла.
Недостатки – падение дебита при последующих циклах нагнетания.
2. Пар нагнетают к забою скважины. Одновременно жидкость откачивают насосом.
Преимущество – непрерывная эксплуатация скважин.
Недостатки – большие потери тепла (особенно по стволу скважины, высокая температура стенки обсадной колонны.
3. Площадной вариант – пар подают в нагнетательную скважину, нефть добывают из нагнетательных скважин.
Преимущество – высокая нефтеотдача пласта в результате прогрева большой зоны.
Недостатки – затраты большого количества тепловой энергии, иногда этот вариант экономически не оправдывается.
Тепловые методы повышения нефтеотдачи пластов позволяют добывать нефть высокой вязкости, при этом величина нефтеотдачи увеличивается с 6 - 20 до 30 - 50%.
Специальные методы нагнетания пара в водоносный слой, лежащий под нефтеносным:
- нагнетание паровой смеси,
- нагнетание паровой смеси с растворителями,
- искусственное образование трещин и нагнетание пара,
- термополимерное воздействие.
24. Метод извлечения нефти с помощью внутрипластового горения. Механизм процесса. Особенности процесса сухого и влажного внутрипластового горения. Системы и технологии разработки при внутрипластовом горении.
Методы извлечения нефти из недр при использовании внутрипластовых окислительных процессов основаны на идее подземной газификации угля, выдвинутой в 1888 г. Д. И. Менделеевым.
В 30-х гг. ученые А.Б. Шейнман и К.К. Дубровай предложили извлекать нефть методом ее подземной газификации с созданием в пласте экзотермической окислительной реакции, переходящей в горение. Ими были сделаны первые попытки инициирования внутрипластового окисления нефти на одном из месторождений Краснодарского края. Генерирование температуры непосредственно в пласте основное преимущество данного метода. Процесс горения в пласте начинается вблизи забоя нагнетательной скважины обычно нагревом и нагнетанием воздуха.
В процессе разработки нефтяного месторождения методом внутрипластового горения в качестве окислителя применяют главным образом воздух, закачиваемый в пласт через специальные воздухонагнетательные скважины. Нефть отбирается из добывающих скважин вместе с продуктами горения и водой, которую также можно закачивать в пласт в те же воздухонагнетательные или в специальные водонагнетательные скважины.
В качестве топлива для горения расходуется часть нефти, остающаяся в пласте после вытеснения ее газами горения.
Как правило, температура фронта горения находится в пределах 400-600 °С.
Операцию создания в пласте внутрипластового горения начинают с его возбуждения, инициирования. Для этого в нагнетательную скважину, в которой предполагают начать процесс горения, опускают нагревательное устройство (глубинную горелку или электронагреватель) и нагнетают воздух. Воздух, обладая существенно меньшей вязкостью, чем насыщающие пласт нефть и вода, проскальзывает сквозь нефть и воду, частично вытесняя их из пласта, к забоям добывающих скважин.
Внутрипластовое горение, осуществляемое путем нагнетания в пласт только воздуха, получило в теории и практике разработки нефтяных месторождений название "сухого" внутрипластового горения.
Внутрипластовое горение, осуществляемое путём закачки в пласт окислителя вместе с водой получило название "влажное горение".
"Сверхвлажное горение" - когда температура падает до 300-400 °С.
Большая теплоёмкость влажного пара, чем сухого и тепло преносится на большее расстояние.
Опыты показывают, что в области пласта, по которой проходит фронт горения, практически не остается нефти: легкие ее фракции путем гидромеханического вытеснения или дистилляции переносятся вперед по ходу процесса, а кокс сгорает.
Кривая изменения температуры при сухом внутрипластовом горении
Схема распределения температуры и насыщенности пористой среды веществом при влажном горении: 1-4 - характерные зоны пласта при влажном горении
Системы и технология разработки. При осуществлении влажного горения впереди фронта горения образуется обширная зона прогрева пласта и жидкостей. Размер зоны прогрева пласта и жидкостей при осуществлении влажного горения 100 - 150 м и более. Это указывает на возможность применения метода влажного горения при сравнительно редких сетках размещения скважин (до 16 - 20 га/ скв). При влажном горении расход воздуха на добычу нефти в 2 - 3 раза меньше, чем при сухом горении.
Технология внутрипластового горения должна предусматривать постоянно возрастающий объем нагнетания воздуха в соответствии с расширением фронта горения. Давление нагнетания воздуха на устье нагнетательной скважины обычно в 2-3 раза выше пластового давления.