На правах рукописи ОСИПОВ ПЁТР ВЯЧЕСЛАВОВИЧ КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ НЕФТЕИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЗ ПЛАСТОВ ПОСРЕДСТВОМ ПОЛИСИЛИКАТОВ НАТРИЯ 02.00.11 – коллоидная химия и физико-химическая механика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань – 2008 Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет. <...> Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Крупин Станислав Васильевич Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Коробков Александр Михайлович кандидат технических наук, Кадыров Рамзис Рахимович Ведущая организация: Российский Государственный Университет нефти и газа им. <...> Одним из перспективных путей увеличения рентабельности разработки нефтяных месторождений является целенаправленное изменение фильтрационных характеристик разрабатываемого участка нагнетанием в пласт композиций полисиликатов (ПС) и минерализованной воды различного типа. <...> Этот процесс сопряжен с рядом коллоидно-химических (КХ) процессов взаимодействия дисперсии ПС с ионами минеральных солей. <...> В настоящее время применение промышленных форм ПС в виде низкоконцентрированных водных дисперсий на нефтепромыслах ограничено из-за больших экономических затрат и технической сложности их транспортировки в условиях отрицательных температур. <...> Между тем существуют пути приготовления обезвоженных ПС (ОПС) и частично обезвоженных ПС (ЧОПС) в качестве водоограничительного материала (ВОМ) для увеличения нефтеотдачи пласта. <...> Составление эффективных гидроизолирующих композиций на основе ПС, ОПС и ЧОПС в качестве ВОМ сопряжено с поиском оптимальных концентраций и природы ПС, состава минерализованных вод и модифицирующих добавок. <...> Оптимизация технологии заключается также в подборе объектов воздействия, обладающих оптимальными геолого-гидродинамическими условиями и в нахождении возможностей восстановления <...>
Коллоидно-химические_основы_технологии_интенсификации_нефтеизвлечения_из_пластов_посредством_полисиликатов_натрия._Автореферат.pdf
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Одним из перспективных путей увеличения рентабельности разработки нефтяных месторождений
является целенаправленное изменение фильтрационных характеристик разрабатываемого участка нагнетанием
в пласт композиций полисиликатов (ПС) и минерализованной воды различного типа. Этот процесс сопряжен с
рядом коллоидно-химических (КХ) процессов взаимодействия дисперсии ПС с ионами минеральных солей.
В настоящее время применение промышленных форм ПС в виде низкоконцентрированных водных дисперсий на
нефтепромыслах ограничено из-за больших экономических затрат и технической сложности их транспортировки в
условиях отрицательных температур.
Между тем существуют пути приготовления обезвоженных ПС (ОПС) и частично обезвоженных ПС (ЧОПС) в качестве
водоограничительного материала (ВОМ) для увеличения нефтеотдачи пласта.
Составление эффективных гидроизолирующих композиций на основе ПС, ОПС и ЧОПС в качестве ВОМ сопряжено
с поиском оптимальных концентраций и природы ПС, состава минерализованных вод и модифицирующих добавок.
Оптимизация технологии заключается также в подборе объектов воздействия, обладающих оптимальными геолого-гидродинамическими
условиями и в нахождении возможностей восстановления исходной проницаемости обработанных
участков пласта реагентным способом в случаях возможных нарушений технологии.
Работа выполнена в рамках приоритетных направлений развития науки, технологии и техники – Энергетика и энергосбережение
(утверждены президентом РФ 21.05.2006 г. Пр-842).
Цель и задачи исследования. Целью работы являлось выяснение возможности использования концентрированных
(обезвоженных и частично обезвоженных) ПС на нефтепромыслах в качестве ВОМ для снижения расходов на
их хранение и транспортировку, а также поиск и управление факторами эффективности технологии водоограничения.
Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Выяснить возможность восстановления дисперсии ПС из концентрированных ПС и изучение их эффективности в качестве
ВОМ;
2. Сопоставить КХ и водоограничительные свойства дисперсий ПС в присутствии электролитов различной природы
и концентрации;
3. Оценить эффективность водорастворимого полимера в качестве модифицирующей добавки к дисперсии ПС для
увеличения их водоограничительной эффективности;
4. Показать тенденции пептизации и разрушения ПС структур под воздействием щелочей и возможности восстановления
исходной проницаемости участков пласта, подвергнутых гидроизоляции;
5. Выявить возможность прогнозирования и увеличения промысловой эффективности технологии обработки участков
пласта композициями ПС по ФХ и гидроизолирующим свойствам в присутствии электролитов, по пластовым
условиям обрабатываемых участков;
6. Составление технологической схемы приготовления и закачки водоограничительных композиций на основе
концентрированных ПС и минерализованной воды для обработки высокопроницаемых участков пласта.
Научная новизна и значимость работы. Оценено влияние ФХ свойств ПС на их устойчивость и структурообразование
в присутствии электролитов различной природы.
По сопоставлению ряда физико-химических (ФХ) и структурообразующих свойств дисперсий на основе ПС,
ЧОПС показано, что они фактически идентичны, а растворение ОПС происходит не полностью с изменением КХ характеристик.
Обнаружено, что ФХ и КХ свойства дисперсий ПС не изменяются при воздействии низких температур и
связанных с ними агрегатных переходов.
Практическая значимость работы. Восстановление дисперсий ПС из порошка ЧОПС технологически легко реализуемо
и по структурообразующим и гидроизолирующим свойствам не уступает исходным дисперсиям ПС, в том числе
и при возможных агрегатных переходах в результате воздействия низких температур.
Предложена технология гидроизоляции высокообводненных участков пласта композициями ПС и найдены оптимальные
промысловые условия, такие как концентрация ПС, концентрация и природа электролитов, концентрация
полимерных модифицирующих добавок, концентрация и объем технологического раствора ПС, геологогидродинамические
условия пласта (предыстория воздействия методами увеличения нефтеотдачи (МУН)). Показана
возможность возврата исходных фильтрационных характеристик обработанных участков пласта при помощи химических
реагентов.
Получен патент РФ № 2327032 Бюлл. Изобретений № 17 2008 г.
Личное участие автора. Диссертант лично принимал участие в планировании и выполнении экспериментов, направленных
на разработку водоограничительной технологии с использованием концентрированных ПС, обработке
экспериментальных данных и обсуждении полученных результатов, а также в подготовке материалов и текстов печатных
публикаций.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на: X международной конференции студентов и аспирантов
«Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений» - Вторые
3
Стр.3