CC BY
134
УДК 622.276.344:577
Р. С. Бахтиярова (асп.), А. С. Беляева (к.х.н., доц.), Р. В. Кунакова (член-корр. АН РБ, д.х.н., проф., зав.каф.)
Основные методы и технологии интенсификации добычи нефти (на примере месторождений Республики Башкортостан)
Уфимская государственная академия экономики и сервиса кафедра специальной химической технологии 450077, г. Уфа, ул.Чернышевского, 145; тел. (347) 2520532, 2524922, e-mail:[email protected], [email protected]
R. S. Bahtiyarova, A. S. Belyaeva, R. V. Kunakova
The basic methods and technologies of an oil recovery
intensification (on an example of deposits of Republic Bashkortostan)
Ufa State Academy of Economy and Service 145,Chernyschevskogo str, 450077, Ufa, Russia; ph. (347) 2520532, 2524922 e-mail:[email protected], [email protected]
Показано, что основная часть месторождений нефти относится к трудноизвлекаемым запасам углеводородного сырья. Рассмотрены основные методы и технологии извлечения остаточной нефти на месторождениях с терригенными и ри-фогенными коллекторами, разработанные в НПО «Союзнефтеотдача». Показано, что наибольший прирост добычи нефти на месторождениях с терригенными отложениями наблюдается при использовании силикатно-щелочных композиций. Установлено, что для месторождений с рифогенными отложениями наиболее эффективно применение газового метода.
Ключевые слова: биореагент; добыча нефти; нефтяные пласты; осадкообразование; щелочной раствор.
In the paper it is shown that the basic part of oil fields concerns to difficultly taken hydrocarbonic raw materials. In the work the basic methods and technologies of extraction of residual oil on deposits with the terrigenous and reefogenous collectors developed in NPO «Soyuznef-teotdacha» are considered. It is shown that the greatest oil recovery on the terrigenous deposits is observed at use of sikica-alkaline compositions. It is established that for reefogenous deposits most effectively application of a gas method.
Key words: bioreagent; oil recovery; oil layers; sediment formation; alkaline solution.
С начала 1980-х гг. на месторождениях Республики Башкортостан происходит значительное снижение объемов добычи нефти (1980 г. - 39.9 млн т, 1985 г. - 33 млн т нефти) 1 2. Это во многом связано с увеличением обводненности крупных месторождений (с 60 до 95%) и переходом многих из них на позднюю и завершающую стадии разработки. К основным методам и технологиям борьбы с падением количества добываемых углеводородов относятся: физико-химические воздействия на нефтяные пласты осадкообразующи-ми растворами (силикатные и щелочные реа-
Дата поступления 23.03.10
генты, лигнинсодержащий состав), гелевыми составами 8-10 (алюмохлорид в сочетании с карбамидом, алюмосиликаты в сочетании с соляной кислотой и др.); микробиологическое воздействие на нефтяные пласты биореагентами (сухой активный ил, избыточный активный ил, биоПАВ КШАС-М, биополимер «Симу-сан»); воздействие на пласт бактерицидами (бактерицид ЛПЭ-11), виброволновой и газовый методы 3-5.
В Республике Башкортостан наибольшее развитие получили технологии на основе сили-катно-щелочного, щелочно-полимерного воздействия, применение сухого активного ила, биоПАВ КШАС-М, основные результаты применения которых приведены в табл. 6'7
Таблица
Результаты применения методов увеличения нефтеотдачи пластов на месторождениях Республики Башкортостана
Базовые технологии Период внедрения, годы Дополнительная добыча нефти, тыс.т Прирост добычи нефти, %
всего на одну скважинно-обработку
силикатно-щелочное воздействие 1986-2005 1169.8 1.55 17
щелочно-полимерное воздействие 1987-2005 834.7 1.13 16.5
закачка сухого активного ила 1993-2005 555.3 0.97 15
закачка биоПАВ КШАС-М 1992-2005 550.23 0.85 16.3
Сущность щелочного воздействия заключается в том, что при взаимодействии щелочных растворов с солями кальция и магния вытесняющей сточной воды образуются осадки СаБЮз, М^БЮз, Са(ОН)2, Mg(OH)2, которые выпадают на требуемом расстоянии от забоя скважины:
Ыа25Ю3 +СаС12—>СаБЮ3^ + 2ЫаС1;
+MgC12—MgSiO3 2ЫаС1; 2ЫаОН + СаС12—Са(ОН)2^ +2ЫаС1;
2ЫаОН+ MgC12—Mg(OH)2i+2NaC1.
Эти осадки приводят к снижению проницаемости высокопромытых зон пласта, и нагнетаемая вода начинает прорываться по новым нефтенасыщенным пропласткам, выравнивая, таким образом, фронт вытеснения нефти и увеличивая охват пласта заводнением. Место выпадения осадков в пласте регулируют объемами оторочек пресной воды и раствора реагентов, а степень снижения проницаемости обводненных зон продуктивного коллектора — изменением концентрации гидроксида и силиката натрия.
Механизм применения сухого активного ила заключается в селективном закупоривании водонасыщенных каналов пласта остатками микроорганизмов и увеличении подвижности нефти в результате образования газообразных продуктов. Появляющийся при разложении органических веществ углекислый газ, растворяясь в пластовой воде, образует угольную кислоту, которая занимает одно из основных мест среди продуктов сбраживания углеводов.
Угольная кислота способна растворяться в нефти, вызывая набухание пласта, а также способствует снижению вязкости и плотности нефти 11.
Применение продуктов биосинтеза
для повышения нефтеотдачи пластов базирует-
12
ся на двух основных принципах 12:
1) снижение поверхностно-активного натяжения, эмульгирующие свойства, которые способствуют нефтеотмыву и выравниванию проницаемости различных зон пласта при заводнении (биоПАВ в сочетании с органическим растворителем марки нефрас);
2) образование малоподвижных или неподвижных гелей при взаимодействии продуктов биосинтеза с компонентами продуктивного пласта в высокопроницаемых зонах и изменение направлений потоков нефтевытесняющей воды (биоПАВ в сочетании с жидким стеклом).
Следует отметить, что данные технологии разработаны для месторождений с терриген-ными отложениями, для рифогенного типа наиболее целесообразно применение газового метода 13. Так, применение технологии вытеснения нефти оторочкой широких фракций легких углеводородов (ШФЛУ) на Грачевском месторождении с начала воздействия (1987 г.) привело к увеличению годовой добычи нефти в 6 раз (с 15.4 до 94.4 тыс.т), на Старо-Казан-ковском (1986 г.) увеличение произошло в 7 раз (с 9.4 до 68 тыс.т нефти) и' 15. Сущность метода заключается в том, что за счет закачки ШФЛУ создается оторочка, которая способствует более полному смешиванию нефти с газом. Затем она проталкивается сухим газом 3.
Установлено, что виброволновой метод целесообразно применять в комплексе с физико-химическими методами. Сущность виброволнового воздействия заключается в возбуждении в призабойной зоне упругих колебаний, способствующих извлечению продуктов реакций и глубокой очистке призабойной зоны пласта. Сочетание с физико-химическим воздействием производится как путем добавления
химических реагентов в рабочую жидкость, так и последовательной закачкой в пласт (растворители, щелочи, ПАВ и т. д.) с последующим осуществлением виброволнового и деп-рессионного воздействия. Данный метод позволил увеличить за 1996—1998 гг. дебит нефти на Арланском месторождении в 4 раза (с 4.2 до 10 т/сут) 16.
Таким образом, всего на месторождениях республики за счет методов увеличения нефтеотдачи к 2005 г. дополнительно добыто 13 млн т, из них доля газовых методов 7%, микробиологических — 11%, физико-химических —70%.
Литература
1. Бахтиярова Р. С., Кунакова Р. В., Беляева А. С. // История науки и техники.— 2008.— №5, спец.выпуск №2.— С. 87.
2. Бахтиярова Р. С. // История науки и техники.— 2008.— №6, спец.выпуск №3.— С. 89.
3. Бахтиярова Р. С., Кунакова Р. В., Беляева А. С. // История науки и техники.— 2009.— №2, спец. выпуск №1.— С. 89.
4. Бахтиярова Р.С., Кунакова Р.В., Беляева А.С. // История науки и техники.— 2009.— №5, спец. выпуск №2.— С. 56.
5. Бахтиярова Р. С., Беляева А. С., Кунакова Р. В. // Баш. хим. ж.- 2009.- Т.16, №2.- С. 157.
6. Сафонов Е. Н., Исхаков И. А., Гайнуллин К. Х., Лозин Е. В., Алмаев Р. Х. // Нефтяное хозяйство.- 2002.- №4.- С. 38.
7. Сафонов Е. Н., Алмаев Р. Х. // Нефтяное хозяйство.- 2007.- №4.- С. 42.
8. Котенев Ю. А., Селимов Ф. А., Блинов С. А., Чибисов А. В., Нугайбеков Р. А., Каптели-нин О. В. // Нефтяное хозяйство.-2004.-№6.- С. 81.
9. ЦГИА РБ.- Ф. Р-5090.- Оп. 1-т.- Д. 77.
10. Сафонов Е. Н. // Нефтяное хозяйство.-1997.- №7.- С. 40.
11. Шувалов А. В., Гайсин Д. К., Жданова Н. В., Онегова Т. С.// Нефтяное хозяйство.- 2007.— №4.- С. 39.
12. Лукьянов Ю. В., Симаев Ю. М., Кондров В. В., Курмакаева С. А., Рамазанова А. А., Русских К. Г. //Нефтяное хозяйство.- 2007.- №4- С. 52.
13. Давыдов В. П. // Нефтяное хозяйство.-1997.- №4- С. 44.
14. Исхаков И. А., Габитов Г. Х., Гайнуллин К. Х., Лисовский Н. Н., Лозин Е. В., Сафонов Е. Н., Ягафаров Ю. Н. // Нефтяное хозяйство.-2003.- №4.- С.49.
15. Малец О. Н., Турдыматов А. Н., Гайсин Д. К., Пестрецова Н. Г. // Нефтяное хозяйство.-2007.- №4.- С.36.
16. Дыбленко В. П., Туфанов И. А., Сулейманов Г. А., Иванов В. Я. и др. // Методы увеличения нефтеотдачи трудноизвлекаемых запасов. Проблемы и решения.-2001.- №3.- С.42.
17. Габитов Г. Х., Сафонов Е. Н., Гилязов Р. М., Лозин Е. В. // Нефтяное хозяйство.- 2005.-№9.- С. 150.
