Газові методи підвищення нафтовилучення (рос. газовые методы поддержания пластового давления и повышения нефтеизвлечения; англ. gas methods of keeping reservoir pressure and enhanced oil recovery, нім. Gasmethoden f pl zur Schlichtendruckerhaltung und Erhöhung der Erdölgewinnung) — методи діяння на нафтові поклади, технологічна суть яких полягає в запомповуванні газу (сухого вуглеводневого газу, газоводяної суміші, газу високого тиску, збагаченого вуглеводневого газу, раніше — повітря, випускних або димових газів). Витіснення нафти може бути як незмішуваним, так і змішуваним (без наявності межі поділу фаз); з покращанням змішуваності підвищується нафтовилучення. Застосовуються, в основному, тоді, коли заводнення є малоефективним (набухання глин у пласті, мала проникність гірських порід).
Витіснення нафти вуглекислим газом
Вуглекислий газ (С02) є ефективним витісняючим агентом через високу розчинність у нафті в пластових умовах. Цей агент сприяє розширенню нафти та зменшенню її в'язкості навіть при незмішувальному витісненні. Вуглекислий газ добре розчиняється у воді (0,88 об'єму в 1 об'ємі води) тому він володіє властивістю проникати через заводнені ділянки до блокованої нафти, розширювати її та переводити в рухомий стан. Це робить застосування вуглекислого газу ефективним навіть на сильнообводнених покладах.
Діоксид вуглецю розчиняється у воді набагато краще, ніж вуглеводневі гази. Розчинність С02 у воді збільшується з підвищенням тиску та зменшується з підвищенням температури.
При розчиненні діоксиду вуглецю у воді її в'язкість дещо збільшується. Однак це збільшення незначне. При масовому вмісті у воді С02 3-5 % її в'язкість збільшується лише на 2030 %. При розчиненні С02 у воді утворюється вугільна кислота Н2CO3, яка розчиняє деякі види цементу і породи пласта та підвищує його проникність. У присутності діоксиду вуглецю знижується набухання глинистих частинок. Діоксид вуглецю розчиняється в нафті в чотиридесять разів краще, ніж у воді, тому він може переходити з водного розчину в нафту. Під час цього переходу міжфазний натяг між цими рідинами стає дуже низьким, і витіснення наближається до змішувального.
Діоксид вуглецю у воді сприяє відмиванню плівкової нафти, яка покриває зерна та породи, і зменшує можливість розриву водяної плівки. Внаслідок цього краплі нафти при малому міжфазовому натягу вільно переміщуються у порових каналах і фазова проникність нафти збільшується.
При розчиненні в нафті С02 в'язкість нафти зменшується, густина підвищується, а об'єм значно збільшується: нафта ніби набухає.
Збільшення об'єму нафти в 1,5-1,7 рази при розчиненні в ній СО2 суттєво впливає на підвищення нафтовилучення з пластів при розробці родовищ, що містять малов'язкі нафти. При витісненні високов'язких нафт основний чинник, який збільшує коефіцієнт витіснення, — зменшення в'язкості нафти під час розчинення у ній С02. В'язкість нафти знижується тим більше, чим більше її початкове значення.
При пластовому тиску вищому тиску повного змішування пластової нафти з С02 діоксид вуглецю витіснятиме нафту, як звичайний розчинник (змішувальне витіснення). При цьому в пласті утворюються три зони: зона первинної пластової нафти, перехідна зона (від властивостей початкової нафти до властивостей агента, що закачується) і зона чистого С02. Якщо С02 нагнітається в заводнений поклад, то перед зоною С02 формується вал нафти, що витісняє пластову воду.
Збільшення об'єму нафти під впливом С02, що розчиняється в ній, поряд зі зміною в'язкості рідин (зменшенням в'язкості нафти і збільшенням в'язкості води) — один з основних чинників, що визначають ефективність застосування діоксиду вуглецю в процесах видобутку нафти і вилучення її із заводнених пластів.
Закачування повітря у пласт
Метод заснований на закачуванні повітря в пласт і його трансформації в ефективні витісняючі агенти за рахунок низькотемпературних внутрішньопластових окисних процесів. В результаті низькотемпературного окиснення безпосередньо в пласті утворюється високоефективний газовий агент, що містить азот, вуглекислий газ і широкі фракції легких вуглеводнів (ШФЛВ).
До переваг методу можна віднести:
- використання недорого агента — повітря;
- використання природної енергетики пласта — підвищеної пластової температури (понад 60–70 °С) для спонтанного ініціювання внутрішньопластових окисних процесів та формування високоефективного витісняючого агента.
Швидке ініціювання активних внутрішньопластових окисних процесів є одним з найважливіших наслідків використання енергетики пласта для організації закачування повітря на родовищах легкої нафти. Інтенсивність окисних реакцій досить швидко зростає зі збільшенням температури.
Вплив на пласт азотом, димовими газами та ін
Використання азоту
Азот може застосовуватись у великих об'ємах через його досить низьку вартість. Також можливе спільне використання інертних газів як додаткової фази при закачуванні вуглеводневого та вуглекислого газів. Це зумовлено кількома причинами:
- вартість азоту нижча вартості вуглекислого газу;
- стисливість азоту значно нижча за стисливість вуглекислого газу і за однакових умов азот займатиме в пласті більший об'єм порівняно з CO2, метаном і забезпечуватиме велику компенсацію відборів закачуванням при тих же витратах у поверхневих умовах.
Метод витіснення нафти азотом, забезпечує зростання ефективності і підвищує нафтовіддачу пласта до рекордних 35-75 %. Видобуток нафти із пласта з низьким тиском збільшується за рахунок закачування в свердловину газоподібного азоту високого тиску. Оскільки азот практично не змішується ні з водою, ні з нафтою, його періодична подача під високим тиском призводить до руху рідин у свердловині, витіснення нафти з пласта і вилучення вуглеводнів, що раніше не вилучалися.
Використання газів горіння
Метод заснований на горінні твердих порохів у рідині без будь-яких герметичних камер або захисних оболонок. Він поєднує тепловий вплив з механічним та хімічним, а саме: а) гази горіння, що утворюються, під тиском (до 100 МПа) витісняють зі стовбура в пласт рідину, яка розширює природні і створює нові тріщини;
б) нагріті порохові гази (180—250 °С), проникаючи в пласт, розплавляють парафін, смоли та асфальтени;
в) газоподібні продукти горіння складаються в основному з хлористого водню та вуглекислого газу; хлористий водень за наявності води утворює слабоконцентрований солянокислотний розчин. Вуглекислий газ, розчиняючись у нафті, знижує її в'язкість, поверхневий натяг та збільшує продуктивність свердловини.
Використання вуглеводневих газів
Серед вуглеводневих газів нині у промисловому масштабі використовують нагнітання сухого газу під високим тиском і нагнітання збагаченого газу.
При закачуванні сухого газу частина відносно легких компонентів нафти на передньому фронті витіснення переходить у газову фазу, що сприяє збагаченню газу проміжною фракцією вуглеводнів. В результаті цього знижується поверхневий натяг на межі контакту та зростає коефіцієнт витіснення.
При витісненні нафти збагаченим газом формується перехідна зона на передньому фронті витіснення, де відбувається осушування газу, що закачується, за рахунок переходу його проміжних компонентів у нафту. В результаті створюються умови для необмеженого змішування нафти зміненого (полегшеного) складу з газом, що нагнітається, і протікає процес, близький до поршневого витіснення.
Див. також
Література
- Білецький В. С. Основи нафтогазової справи / В. С. Білецький, В. М. Орловський, В. І. Дмитренко, А. М. Похилко. — Полтава: ПолтНТУ, Київ: ФОП Халіков Р. Х., 2017. — 312 с.
- Орловський В. М., Білецький В. С., Вітрик В. Г., Сіренко В. І. Технологія видобування нафти. Харків: Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, НТУ «ХПІ», ТОВ НТП «Бурова техніка», Львів, Видавництво «Новий Світ — 2000», 2022. — 308 с.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу: у 2-х томах. — Київ : Міжнародна економічна фундація, 2004. — Т. 1: А–К. — 560 с.
- Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу: у 2-х томах. — Львів : Апріорі, 2006. — Т. 2: Л–Я. — 800 с.
- Орловський В. М., Білецький В. С., Вітрик В. Г. Технологія розробки нафтових родовищ. [Текст]: навч. посіб. для студ спеціальності 185 «Нафтогазова інженерія та технології» / В. М. Орловський, В. С. Білецький, В. Г. Вітрик; ХНУМГ ім. О. М. Бекетова; НТУ «ХПІ». — Полтава: ТОВ "Фірма «Техсервіс», 2020. — 243 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Gazovi metodi pidvishennya naftoviluchennya ros gazovye metody podderzhaniya plastovogo davleniya i povysheniya nefteizvlecheniya angl gas methods of keeping reservoir pressure and enhanced oil recovery nim Gasmethoden f pl zur Schlichtendruckerhaltung und Erhohung der Erdolgewinnung metodi diyannya na naftovi pokladi tehnologichna sut yakih polyagaye v zapompovuvanni gazu suhogo vuglevodnevogo gazu gazovodyanoyi sumishi gazu visokogo tisku zbagachenogo vuglevodnevogo gazu ranishe povitrya vipusknih abo dimovih gaziv Vitisnennya nafti mozhe buti yak nezmishuvanim tak i zmishuvanim bez nayavnosti mezhi podilu faz z pokrashannyam zmishuvanosti pidvishuyetsya naftoviluchennya Zastosovuyutsya v osnovnomu todi koli zavodnennya ye maloefektivnim nabuhannya glin u plasti mala proniknist girskih porid Vitisnennya nafti vuglekislim gazomVuglekislij gaz S02 ye efektivnim vitisnyayuchim agentom cherez visoku rozchinnist u nafti v plastovih umovah Cej agent spriyaye rozshirennyu nafti ta zmenshennyu yiyi v yazkosti navit pri nezmishuvalnomu vitisnenni Vuglekislij gaz dobre rozchinyayetsya u vodi 0 88 ob yemu v 1 ob yemi vodi tomu vin volodiye vlastivistyu pronikati cherez zavodneni dilyanki do blokovanoyi nafti rozshiryuvati yiyi ta perevoditi v ruhomij stan Ce robit zastosuvannya vuglekislogo gazu efektivnim navit na silnoobvodnenih pokladah Dioksid vuglecyu rozchinyayetsya u vodi nabagato krashe nizh vuglevodnevi gazi Rozchinnist S02 u vodi zbilshuyetsya z pidvishennyam tisku ta zmenshuyetsya z pidvishennyam temperaturi Pri rozchinenni dioksidu vuglecyu u vodi yiyi v yazkist desho zbilshuyetsya Odnak ce zbilshennya neznachne Pri masovomu vmisti u vodi S02 3 5 yiyi v yazkist zbilshuyetsya lishe na 20 30 Pri rozchinenni S02 u vodi utvoryuyetsya vugilna kislota N2CO3 yaka rozchinyaye deyaki vidi cementu i porodi plasta ta pidvishuye jogo proniknist U prisutnosti dioksidu vuglecyu znizhuyetsya nabuhannya glinistih chastinok Dioksid vuglecyu rozchinyayetsya v nafti v chotiri desyat raziv krashe nizh u vodi tomu vin mozhe perehoditi z vodnogo rozchinu v naftu Pid chas cogo perehodu mizhfaznij natyag mizh cimi ridinami staye duzhe nizkim i vitisnennya nablizhayetsya do zmishuvalnogo Dioksid vuglecyu u vodi spriyaye vidmivannyu plivkovoyi nafti yaka pokrivaye zerna ta porodi i zmenshuye mozhlivist rozrivu vodyanoyi plivki Vnaslidok cogo krapli nafti pri malomu mizhfazovomu natyagu vilno peremishuyutsya u porovih kanalah i fazova proniknist nafti zbilshuyetsya Pri rozchinenni v nafti S02 v yazkist nafti zmenshuyetsya gustina pidvishuyetsya a ob yem znachno zbilshuyetsya nafta nibi nabuhaye Zbilshennya ob yemu nafti v 1 5 1 7 razi pri rozchinenni v nij SO2 suttyevo vplivaye na pidvishennya naftoviluchennya z plastiv pri rozrobci rodovish sho mistyat malov yazki nafti Pri vitisnenni visokov yazkih naft osnovnij chinnik yakij zbilshuye koeficiyent vitisnennya zmenshennya v yazkosti nafti pid chas rozchinennya u nij S02 V yazkist nafti znizhuyetsya tim bilshe chim bilshe yiyi pochatkove znachennya Pri plastovomu tisku vishomu tisku povnogo zmishuvannya plastovoyi nafti z S02 dioksid vuglecyu vitisnyatime naftu yak zvichajnij rozchinnik zmishuvalne vitisnennya Pri comu v plasti utvoryuyutsya tri zoni zona pervinnoyi plastovoyi nafti perehidna zona vid vlastivostej pochatkovoyi nafti do vlastivostej agenta sho zakachuyetsya i zona chistogo S02 Yaksho S02 nagnitayetsya v zavodnenij poklad to pered zonoyu S02 formuyetsya val nafti sho vitisnyaye plastovu vodu Zbilshennya ob yemu nafti pid vplivom S02 sho rozchinyayetsya v nij poryad zi zminoyu v yazkosti ridin zmenshennyam v yazkosti nafti i zbilshennyam v yazkosti vodi odin z osnovnih chinnikiv sho viznachayut efektivnist zastosuvannya dioksidu vuglecyu v procesah vidobutku nafti i viluchennya yiyi iz zavodnenih plastiv Zakachuvannya povitrya u plastMetod zasnovanij na zakachuvanni povitrya v plast i jogo transformaciyi v efektivni vitisnyayuchi agenti za rahunok nizkotemperaturnih vnutrishnoplastovih okisnih procesiv V rezultati nizkotemperaturnogo okisnennya bezposeredno v plasti utvoryuyetsya visokoefektivnij gazovij agent sho mistit azot vuglekislij gaz i shiroki frakciyi legkih vuglevodniv ShFLV Do perevag metodu mozhna vidnesti vikoristannya nedorogo agenta povitrya vikoristannya prirodnoyi energetiki plasta pidvishenoyi plastovoyi temperaturi ponad 60 70 S dlya spontannogo iniciyuvannya vnutrishnoplastovih okisnih procesiv ta formuvannya visokoefektivnogo vitisnyayuchogo agenta Shvidke iniciyuvannya aktivnih vnutrishnoplastovih okisnih procesiv ye odnim z najvazhlivishih naslidkiv vikoristannya energetiki plasta dlya organizaciyi zakachuvannya povitrya na rodovishah legkoyi nafti Intensivnist okisnih reakcij dosit shvidko zrostaye zi zbilshennyam temperaturi Vpliv na plast azotom dimovimi gazami ta inVikoristannya azotu Azot mozhe zastosovuvatis u velikih ob yemah cherez jogo dosit nizku vartist Takozh mozhlive spilne vikoristannya inertnih gaziv yak dodatkovoyi fazi pri zakachuvanni vuglevodnevogo ta vuglekislogo gaziv Ce zumovleno kilkoma prichinami vartist azotu nizhcha vartosti vuglekislogo gazu stislivist azotu znachno nizhcha za stislivist vuglekislogo gazu i za odnakovih umov azot zajmatime v plasti bilshij ob yem porivnyano z CO2 metanom i zabezpechuvatime veliku kompensaciyu vidboriv zakachuvannyam pri tih zhe vitratah u poverhnevih umovah Metod vitisnennya nafti azotom zabezpechuye zrostannya efektivnosti i pidvishuye naftoviddachu plasta do rekordnih 35 75 Vidobutok nafti iz plasta z nizkim tiskom zbilshuyetsya za rahunok zakachuvannya v sverdlovinu gazopodibnogo azotu visokogo tisku Oskilki azot praktichno ne zmishuyetsya ni z vodoyu ni z naftoyu jogo periodichna podacha pid visokim tiskom prizvodit do ruhu ridin u sverdlovini vitisnennya nafti z plasta i viluchennya vuglevodniv sho ranishe ne viluchalisya Vikoristannya gaziv gorinnya Metod zasnovanij na gorinni tverdih porohiv u ridini bez bud yakih germetichnih kamer abo zahisnih obolonok Vin poyednuye teplovij vpliv z mehanichnim ta himichnim a same a gazi gorinnya sho utvoryuyutsya pid tiskom do 100 MPa vitisnyayut zi stovbura v plast ridinu yaka rozshiryuye prirodni i stvoryuye novi trishini b nagriti porohovi gazi 180 250 S pronikayuchi v plast rozplavlyayut parafin smoli ta asfalteni v gazopodibni produkti gorinnya skladayutsya v osnovnomu z hloristogo vodnyu ta vuglekislogo gazu hloristij voden za nayavnosti vodi utvoryuye slabokoncentrovanij solyanokislotnij rozchin Vuglekislij gaz rozchinyayuchis u nafti znizhuye yiyi v yazkist poverhnevij natyag ta zbilshuye produktivnist sverdlovini Vikoristannya vuglevodnevih gaziv Sered vuglevodnevih gaziv nini u promislovomu masshtabi vikoristovuyut nagnitannya suhogo gazu pid visokim tiskom i nagnitannya zbagachenogo gazu Pri zakachuvanni suhogo gazu chastina vidnosno legkih komponentiv nafti na perednomu fronti vitisnennya perehodit u gazovu fazu sho spriyaye zbagachennyu gazu promizhnoyu frakciyeyu vuglevodniv V rezultati cogo znizhuyetsya poverhnevij natyag na mezhi kontaktu ta zrostaye koeficiyent vitisnennya Pri vitisnenni nafti zbagachenim gazom formuyetsya perehidna zona na perednomu fronti vitisnennya de vidbuvayetsya osushuvannya gazu sho zakachuyetsya za rahunok perehodu jogo promizhnih komponentiv u naftu V rezultati stvoryuyutsya umovi dlya neobmezhenogo zmishuvannya nafti zminenogo polegshenogo skladu z gazom sho nagnitayetsya i protikaye proces blizkij do porshnevogo vitisnennya Div takozhMetodi v geologiyi ta girnictvi Naftovidobuvannya Metodi pidvishennya naftoviluchennyaLiteraturaBileckij V S Osnovi naftogazovoyi spravi V S Bileckij V M Orlovskij V I Dmitrenko A M Pohilko Poltava PoltNTU Kiyiv FOP Halikov R H 2017 312 s Orlovskij V M Bileckij V S Vitrik V G Sirenko V I Tehnologiya vidobuvannya nafti Harkiv Harkivskij nacionalnij universitet miskogo gospodarstva imeni O M Beketova NTU HPI TOV NTP Burova tehnika Lviv Vidavnictvo Novij Svit 2000 2022 308 s Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Bojko V S Bojko R V Tlumachno terminologichnij slovnik dovidnik z nafti i gazu u 2 h tomah Kiyiv Mizhnarodna ekonomichna fundaciya 2004 T 1 A K 560 s Bojko V S Bojko R V Tlumachno terminologichnij slovnik dovidnik z nafti i gazu u 2 h tomah Lviv Apriori 2006 T 2 L Ya 800 s Orlovskij V M Bileckij V S Vitrik V G Tehnologiya rozrobki naftovih rodovish Tekst navch posib dlya stud specialnosti 185 Naftogazova inzheneriya ta tehnologiyi V M Orlovskij V S Bileckij V G Vitrik HNUMG im O M Beketova NTU HPI Poltava TOV Firma Tehservis 2020 243 s