CC BY
51ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ
УДК 622 276 66
м.А. силин, д.х.н., профессор; л.А. магадова, д.т.н., профессор; д,н. малкин, соискатель; А.н. козлов, аспирант; Ф.А. магадова, Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина, e-mail: [email protected]
разработка технологий утилизации полисахаридного геля, выносимого после грп
В настоящее время в разработку широко вовлекаются труд-ноизвлекаемые запасы нефти, относящиеся к низкопроницаемым, слабодренируемым, неоднородным и расчлененным коллекторам. Одним из эффективных методов повышения продуктивности скважин, вскрывающих такие пласты, и увеличения темпов отбора нефти из них является гидравлический разрыв пласта (ГРП).
Высокопроводящие трещины гидроразрыва позволяют кратно увеличить продуктивность скважин, а применение ГРП как элемента системы разработки (то есть создание гидродинамической системы скважин с трещинами гидроразрыва) дает увеличение темпа отбора извлекаемых запасов, повышение нефтеотдачи за счет вовлечения в активную разработку слабодренируемых зон и пропластков и увеличения охвата заводнением, а также позволяет вводить в разработку залежи с потенциальным дебитом скважин в 2-3 раза ниже уровня рентабельной добычи, следовательно, переводить часть забалансовых запасов в промышленные [1]. Из применяемых в настоящее время в мировой практике жидкостей для ГРП 80 % составляют жидкости на основе сшитых водорастворимых полимеров полисахаридного типа. Большинство водорастворимых полимеров, использующихся для приготовления жидкости на водной основе, могут оставлять после себя нерастворимый осадок. Этот нерастворимый осадок может, блокируя или ограничивая поровое пространство, воздействовать на движение потока как в трещине, так и в пласте. Поскольку объемы закачиваемых жидкостей для ГРП достаточно велики -100 м3 и более - при освоении собираются большие объемы жидкости, требующей специальной технологии
утилизации. Отбираемая из скважины жидкость в основном состоит из воды, загущенной остатками нерастворимых частиц полисахаридов, а также нераз-ложившимся полисахаридным гелем, нефтью и механическими примесями (в основном частицами проппанта). Полученные жидкости отстаиваются от механических частиц, после чего жидкая фаза отправляется на специальные полигоны, где происходит отстаивание и утилизация жидкостей после ГРП. При отстаивании часть нефти всплывает, отделяясь от водной фазы, а гелеобразный осадок с небольшим количеством нефти отстаивается, т.о. получается 3 слоя: нефть, свободная водная фаза и осадок - густой гель, содержащий нефть в виде эмульсии. Нефть и вода откачиваются в коллектор, а густой осадок постепенно накапливается и требует специальных методов утилизации. Необходимо отметить, что при длительном хранении остатки полисахаридного геля, являясь питательной средой для бактерий, могут вызвать бактериальное заражение всей жидкости, а при закачке зараженной воды в пласт - к развитию анаэробных сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ), что в свою очередь может привести к коррозии нефтепромыслового оборудования.
Для утилизации отстоявшегося полисахаридного геля необходимо ис-
пользовать реагенты, способствующие деструкции геля: брейкеры, кислоты, деэмульгаторы для выделения углеводородной фазы, а также реагенты, которые позволят избежать проблем, связанных с коррозионной активностью бактериально зараженных и подкисленных систем, биоциды и ингибиторы коррозии [3-6].
В лабораториях кафедры технологии химических веществ для нефтяной и газовой промышленности РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина был разработан ряд технологий по утилизации жидкостей ГРП на водной основе.
1. ТЕХНОЛОГИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДЕСТРУКТИРУЮЩЕГО СОСТАВА.
Полисахаридный гель, выносимый после ГРП представляет собой гель-эмульсию, в состав которой входят следующие компоненты: вода - около 90%, углеводороды - 3-5%, твердый осадок - 3-5%. В основе технологии лежит принцип разложения геля на углеводородную, водную и твердую фазы, затем жидкие фазы направляются в нефтесбор, при этом водная фаза составляет 70-90% об., а осадок направляется на дополнительную переработку (сжигание). Состав для разрушения геля, выносимого после ГРП, представляет собой двухкомпонентный комплекс реагентов. Компонентный состав реагентов на 1 м3 воды:
\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\
№ 6 \\ июнь \ 2010
• деструктор ХВ (ТУ 2499-074-171977082003) кг/м3 - 12,5;
• хлорид калия технический (ТУ 2152013-00203944-95) кг/м3 - 87,5. Технология разрушения полисахарид-ного геля после ГРП в полевых условиях происходит следующим образом: в гель на потоке при перекачке его агрегатом ЦА в емкость для сбора геля через тройник при помощи другого агрегата добавляется приготовленный деструктирую-щий состав в количестве 0,2 м3 на 0,8 м3 геля. Режим работы цементировочных агрегатов должен быть подобран так, чтобы соотношение скорости подачи деструктирующего состава к скорости подачи геля было равным 1:4 соответственно. Разложение происходит практически сразу, гель разделяется на три фазы, выделившаяся водная фаза составляет более 90% об.
2. технология с применением сухокислоты ск-тк 4 и деэмульгатора нефтенола д.
В основе технологии лежит разрушение геля, выносимого после ГРП, кислотой с добавкой деэмульгатора.
Состав для разрушения геля, выносимого после ГРП, представляет собой двухкомпонентный комплекс реагентов. Компонентный состав реагентов на 1 м3 геля после ГРП:
• сухокислота СК-ТК 4 (ТУ 2458 -00554651030-2005) кг/м3 - 1,5;
• деэмульгатор Нефтенол Д (ТУ 0258027-17197708-97), кг/м3 - 0,5.
Оба реагента добавляются непосредственно в гель для его разрушения. В гель после ГРП при перемешивании с помощью цементировочного агрегата ЦА с использованием эжектора или через мерник агрегата равномерно вводится сухокислота СК-ТК 4 в количестве 1,5 кг/м3 геля, аналогично в состав вводится деэмульгатор Нефтенол Д в количестве 0,5 кг/м3 геля. При вводе реагентов необработанный гель забирается из емкости со стороны противоположной линии, по которой в емкость поступает гель, обработанный реагентами. Полученный раствор выдерживается в емкости для сбора геля не менее 3 часов для разложения геля на углеводородную, водную и твердую фазы, затем жидкие фазы направляются
в нефтесбор, при этом водная фаза составляет 70-80% об., а осадок направляется на дополнительную переработку (сжигание).
Помимо технологий, которые предполагают полное разрушение и дальнейшую утилизацию геля, были разработаны технологии, которые позволяют вторичное использование полисахаридного геля, выносимого после ГРП.
3. технология приготовления солевого раствора глушения заданной плотности на основе полисахаридного геля после грп.
Состав солевого раствора на основе геля, выносимого после ГРП, представляет собой двухкомпонентный комплекс реагентов. Компонентный состав реагентов для приготовления 1 м3 раствора:
• полисахаридный гель после ГРП, м3 /м3 - 0,5
• пресная или минерализованная вода с добавками технического хлорида натрия (ТУ 2152-067-00209527-98) или
ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ
технического хлорида калия (ТУ 2152013-00203944-95) до плотности 11501180 кг/м3, м3 /м3 -0,5. Для приготовления солевого раствора глушения скважин в гель после ГРП с помощью 2-х цементировочных агрегатов ЦА через тройник в соотношении 1:1 добавляют пресную или минерализованную (подтоварную) воду, утяжеленную NaCLили KCl до плотности 1150-1180 кг/м3. В результате смешения практически сразу вязкий гель разрушается и образуется раствор низкой вязкости. После чего отбирается проба и замеряется плотность приготовленного солевого раствора. Если плотность соответствует необходимой плотности, то раствор может использоваться для глушения скважин, если нет, то его необходимо утяжелить солями или разбавить водой в зависимости от полученного значения плотности. В жидкость глушения необходимо добавить биоцид Биолан ТУ 2458-008-54651030-2005) в количестве 3 л на 50 м3 состава.
4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВА НЕФИЛЬТРУЮЩЕйСЯ ПОЛИСАХАРИДНОй ЖИДКОСТИ ГЛУШЕНИЯ (ПСЖГ).
Состав нефильтрующейся жидкости глушения на основе геля, выносимого после ГРП, представляет собой двух-компонентный комплекс реагентов:
• биоцид Биолан (ТУ 2458-00854651030-2005) - 3 л на 50 м3 состава;
• сшивающий агент СП-РД (ТУ 2499-07317197708-2003), л/м3 - 1,0-6,0.
В гель после ГРП при перемешивании ЦА при помощи эжектора за один цикл перемешивания добавляется биоцид Биолан из расчета 0,06 л/м3 (3 л на 50 м3 состава ПСЖГ) и сшивающий агент СП-РД из расчета 1,0-6,0 л/м3 геля (точное количество сшивающего агента СП-РД определяется в лабораторных условиях исходя из вязкости получаемого геля). При вводе реагентов необработанный гель забирается из емкости со стороны противоположной линии, по которой в емкость поступает гель, обра-
ботанный реагентами. Полученный гель используется при глушении скважин в качестве нефильтрующейся пачки для перекрытия интервала перфорации.
5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГЕЛЕВОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТА НА ОСНОВЕ ПОЛИСАХАРИДНОГО ГЕЛЯ, ВЫНОСИМОГО ПОСЛЕ ГРП. Состав для повышения нефтеотдачи пласта на основе геля, выносимого после ГРП, представляет собой трех-компонентный комплекс реагентов. Компонентный состав на 1 м3 геля после ГРП:
• биоцид Биолан (ТУ 2458-00854651030-2005) - 3 л на 50 м3 состава;
• ПАВ Нефтенол® МЛ (ТУ 2481-05617197708-00), л/м3 - 5,0;
• Нефрас АК(ТУ 2415-076-171977082003), л/м3 - 5,0.
Для приготовления гелевого реагента для повышения нефтеотдачи пластов полисахаридный гель после ГРП, предварительно отстоявшийся от нефти и твердых осадков на полигоне, забирается цементировочным агрегатом через шланг, оборудованный сетчатым фильтром во избежание захвата твердых частиц, в специальную емкость или мерники агрегата, после чего в него равномерно при перемешивании добавляются: биоцид Биолан из расчета 3 л на 50 м3 геля, Нефтенол МЛ из расчета 5 л/м3 геля и Нефрас АК из расчета 5 л/м3, полученный состав перемешивается, и после достижения однородности раствора гелевый реагент считается готовым к закачке. Полученный состав на основе отходов полисахаридного геля после ГРП может использоваться в технологиях повышения нефтеотдачи пластов с целью выравнивания профиля приемистости и довытеснения остаточной нефти.
Литература:
1. Каневская Р.Д. Зарубежный и отечественный опыт применения гидроразрыва пласта - М.: ВНИИОЭНГ, 1998. - 3 с.
2. Магадова Л.А. Разработка жидкостей разрыва на водной и углеводородной основах и технологий их применения для совершенствования процесса гидравлического разрыва пласта: Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук: 02.00.11/РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина. - М., 2007.- 53 с.
3. Патент № 4795574 США, опубликован в 1989 г.
4. Патент № 4941537 США, опубликован в 1990 г.
5. Патент № 5067556 США, опубликован в 1991 г.
6. Патент № 5106518 США, опубликован в 1992 г.
Ключевые слова: жидкости ГРП, гелеобразные жидкости для ГРП, утилизации гелесодержащих отходов ГРП, деструкция геля, разрушения геля.
BÛRPROP | АЛЮМОСИЛИКАТНЫЙ ПРОПАНТ
Алюмосиликатный пропант применим для скважин различных глубин и давлений. Высокие прочностные показатели, позволяют эффективно использовать данный пропант при давлениях до 10 ООО psi (680 атм-J.
s
A?lSp«QT Кс#яав1
BORPROP®
Все дело в проводимости
The Name of The Game is Conductivity
Россия, 1 74411, Нов со роде к an обл., г.Бороаичн, уп. Между народная Î Бк>росбь*та пропактов:тел,:'($16б4) 9-26-62 | факс: (81664) 9-27-96
WWW.BORPROP.COM
к
