Технологии воздействия на пласт

Основным методом воздействия на пласт при разработке нефтяных месторождений в Западной Сибири является заводнение, которое направлено на поддержание пластового давления и вытеснение нефти из гидрофильного пласта. Другие методы: тепловое воздействие, полимерное заводнение, закачка газа высокого давления и закачка водогазовых смесей из-за значительных финансовых затрат и технологических трудностей в настоящее время не используются.

Различают следующие технологии заводнения: непосредственно закачка минерализованной, пресной или подтоварной воды, закачка воды с добавлением химических реагентов, способствующих сохранению фильтрационно-емкостных свойств пласта, и закачка воды с добавлением реагентов, обеспечивающих увеличение коэффициента вытеснения нефти. Выбор агента определяется коллекторскими свойствами пласта и обеспеченностью водными ресурсами.

При закачке воды в породы-коллекторы особенно с низкой проницаемостью на процесс вытеснения нефти водой наибольшее влияние оказывают проницаемость, структура порового пространства, а также характер смачиваемости породы и набухаемость глинистых минералов. Поэтому для сохранения коллекторских свойств пласта и достижения проектных показателей по вытеснению нефти к закачиваемой воде предъявляются дополнительные требования: минимальное содержание механических примесей, примесей углеводородов и минимальное влияние на набухание глин.

Промысловый опыт внедрения заводнения на нефтяных месторождениях показывает, что наиболее эффективное вытеснение нефти происходит при использовании минерализованной воды, химический состав которой соответствует составу пластовой воды. В этом случае обеспечивается сохранение коллекторских свойств пласта, отсутствуют негативные явления (кольматация ПЗП нагнетательных скважин, отложение солей и набухание глин) и достигается максимальный коэффициент вытеснения нефти для данного коллектора.

При закачке в пласт воды другого минерального состава происходит набухание глинистого цемента. Набухающие в закачиваемой воде минералы снижают пористость и проницаемость породы и препятствуют эффективному вытеснению нефти. Лабораторные эксперименты показывают, что при снижении общей минерализации закачиваемой (подтоварной) воды относительно пластовой более чем в 3 раза она может вызывать набухание глин сравнимое с набуханием в пресной воде.

Закачка дисперсных составов. Применяется преимущественно на высокопродуктивных залежах с высокой приемистостью нагнетательных скважин. При этом наиболее предпочтительно использование дисперсных наполнителей (частиц) совместно с загустителями воды – водорастворимыми полимерами (полиакриламид, карбоксиметилцеллюлоза) для исключения возможности осаждения наполнителя в призабойной зоне пласта нагнетательной скважины. При использовании дисперсных составов на низкопроницаемых залежах возможна необратимая кольматация нефтенасыщенных интервалов пласта, а при наличии трещин и разломов прорывы дисперсных частиц к добывающим скважинам.

Закачка осадко-гелеобразующих составов. В качестве осадко-гелеобразующих составов преимущественно используются композиции, образующие в пласте одновременно кристаллический или аморфный осадок и неорганический гель (например, гель кремниевой кислоты). Отличительной особенностью таких составов является то, что осадок и гель образуются исключительно в водопромытых интервалах пласта и продвигаются вдоль линии нагнетания воды, способствуя выравниванию профиля приемистости нагнетательной скважины и наиболее эффективному перераспределению фильтрационных потоков. При использовании осадко-гелеобразующих составов в отличие от дисперсных составов не происходит необратимой кольматации обработанных интервалов пласта. Осадко-гелеобразующие составы, как правило, могут использоваться при любых пластовых температурах и при любой минерализации вод месторождений Западной Сибири.

Закачка гелеобразующих составов. Закачка гелеобразующих составов (например, геля кремниевой кислоты или смеси полимерного и неорганического гелей) сопровождается ростом фильтрационного сопротивления в обработанных интервалах пласта и «отключением» их из разработки и подключением новых низкопроницаемых интервалов. По мере дальнейшей закачки воды гели продвигаются по пласту, поэтому «отключение» отдельных интервалов носит временный характер и способствует дополнительному внутрипластовому перераспределению фильтрационных потоков.

Закачка осадкообразующих составов. При использовании осадкообразующих составов реализуется другой механизм воздействия на пористую среду пласта. Осадки формируются только в водопромытых интервалах, при этом размер частиц осадка всегда значительно меньше размера пор, поэтому происходит не блокирование пор, а снижение их проницаемости. В качестве основы осадкообразующих составов, как правило, используют соли многоосновных кислот, способные образовывать нерастворимые в воде осадки (сульфаты, карбонаты, силикаты, фосфаты, соли карбоновых кислот и т.д.). При использовании карбоната натрия (кальцинированная сода), силиката натрия (жидкое стекло) или фосфатов натрия, растворы которых в воде обладают щелочными свойствами, параллельно с перераспределением фильтрационных потоков происходит также довытеснение остаточной нефти из обработанных интервалов пласта.