Применение мицеллярных и полимерных растворов для интенсификации добычи нефти

Полимеры – выравнивание фронта вытеснения, повышение Кохв за счет изменения свойств закачиваемой воды, снижения ее подвижности. Устранение языков обводнения. Жопа в деструкции полимеров: механической (разрыв молекул), химической (контакт с кислородом), бактерии и высокая Т.

Способы применения полимеров в процессах добычи нефти:

1. При обработке призабойных зон для улучшения рабочих характеристик

нагнетательных скважин или обводненных добывающих скважин за счет

блокирования зон высокой проницаемости.

2. В качестве агентов, которые могут сшиваться в пласте, закупоривая зоны высокой проницаемости на глубине (Нидгам и др., 1974). Для осуществления этих процессов нужно, чтобы полимер закачивался с неорганическим катионом металла, который образует впоследствии поперечные связи между молекулами закачанного полимера и молекулами, уже связанными на поверхности породы.

3. В качестве агентов, снижающих подвижность воды или уменьшающих отношение подвижностей воды и нефти.

Для полимерного заводнения применяют водные растворы полиакриламида, а также полиэтиленоксидов, вязкость которых не снижается в минерализованных водах в отличие от растворов полиакриламида. Наибольшее увеличение нефтеотдачи пластов при полимерном заводнении достигается в начальные периоды разработки залежи при вязкости пластовой нефти 10-50 мПа-с, температурах пласта до 90°С, в неоднородных коллекторах проницаемостью свыше 100 мД и глинистостью до 5-10%

Главная особенность мицеллярных растворов – способность к солюбилизации, т. е. к самопроизвольному растворению веществ, в обычных условиях нерастворимых в данном растворителе. Например, нефть становится растворимой в мицеллярной системе вода – ПАВ, хотя, как известно, обычно нефть не растворяется как в воде, так и в истинном водном растворе ПАВ.

Механизм растворения в мицеллярном растворе заключается в там, что микроскопические капельки нефти смещаются в центр мицелл, образуя так называемые разбухшие мицеллы. В таких системах внешней фазой является вода. При определенных условиях, когда концентрация углеводородной составляющей велика, образуются мицеллярные растворы с внешней углеводо-родной фазой. Микроскопические частицы воды в таких растворах располагаются внутри разбухших мицелл.

Одной из самых эффективных физико-химических технологий с потокоотклоняющим действием является технология применения сшитых полимеров акриламида. Это во многом связано с уникальными реологическими свойствами сшитых полимерно-гелевых составов (СПС).

Для воздействия в глубинные, отдаленные от скважин участки неоднородного продуктивного пласта полимерно-гелевыми составами, необходимо при сшивке полимера обеспечить образование коллоидальных дисперсных гелей. Коллоидальные дисперсные (КД) гели состоят из низкоконцентрированного полимера и сшивателя, которые делают закачку сравнительно больших объемов геля (до 20 тыс. м куб. на скважину) экономичными и позволяют обеспечить глубинное воздействие.

При низкой концентрации частично гидролизованного полиакриламида не имеется достаточного количества полимера, чтобы образовать непрерывную структуру, поэтому гель обычного блочного типа не может образоваться. Вместо этого образуется раствор отдельных гелевых пучков, в котором смесь в основном внутримолекулярных и, в минимальном количестве, межмолекулярных сшиваний, соединяет относительно небольшое число молекул. В блочном геле сшивающие звенья образуют непрерывную структуру молекул полимера, главным образом через межмолекулярные сшивающие связи.

Особенности технологии При применении полимерно-гелевых составов важное значение имеет обеспечение селективности по фазе закачиваемого геля, т.е. закачиваемый гель должен попадать только в высокопроницаемые водонасыщенные пропластки. Это обеспечивается двумя путями. 1) пучковая структура КД-геля и размер пучков таковы, что коллоидно-дисперсные частицы геля не могут по физическим размерам фильтроваться в низкопроницаемую нефтенасыщенную часть продуктивного пласта. 2) применяется технологический прием, позволяющий обеспечить необходимую селективность. Известно, что на неоднородных по разрезу продуктивных пластах профиль приемистости изменяется в зависимости от давления нагнетания. При уменьшении закачки снижение приемистости происходит неравномерно, а приемистость низкопроницаемых интервалов уменьшается более значительно, чем высокопроницаемых. Этот факт подтвержден и при применении технологии повышения нефтеотдачи с использованием биополимеров. Поэтому закачку СПС начинают при давлении на 10-20 % ниже давления нагнетания воды в обычном режиме. Это обеспечивает попадание КД-геля в высокопроницаемые водонасыщенные пропластки, что приводит к повышению давления в них. При повышении давления в высокопроницаемых пропластках в процесс фильтрации постепенно подключаются низкопроницаемые нефтенасыщенные зоны. Закачка СПС завершается при достижении давления на 5-10% превышающего номинальное, что также способствует подключению в процесс фильтрации низкопроницаемых нефтенасыщенных пропластков.