Подборка по базе: , понятие сущьность назначение права.docx , 1. Применение математических методов в профессиональной деятельн , Тест Классификация ЧС (2).docx , Тест Классификация ЧС.docx , _Дәрілік заттардың классификациясы_.docx , Тақырып 3Детерминделген сигналдардың классификациясы.docx , Лаб_04_Сравнение методов ML (регрессия).docx , Таблица. Классификация афазий_2814д_Ситникова В.Б..docx , Лк 2. Классификация ядов.Токсические дозы.Классификация отравлен
6. Микробиологическое воздействие на пласт
Методы увеличения нефтеотдачи с применением микроорганизмов широко исследуются. Их привлекательность связана, в первую очередь, с простотой реализации , минимальной капиталоемкостью и безопасностью для окружающей среды.
В области увеличения нефтеотдачи биотехнологические процессы можно использовать в двух главных направлениях. Во-первых, это производство на поверхности реагентов для закачки в пласты по известным технологиям. К этому классу веществ относятся биополимеры, диоксид углерода, некоторые ПАВ, растворители, эмульгаторы и т.д. И, во-вторых, использование для улучшения условий нефтевытеснения продуктов микробиологической жизнедеятельности, получаемых непосредственно в нефтеносной толще. Рассмотрим подробнее второе направление.
Известно, что встречающиеся в пластовых условиях и способные к поддержанию там активной жизнедеятельности микроорганизмы делятся на аэробные, для существования которых необходимо присутствие растворенного кислорода, и анаэробные, для которых кислород не обязателен. И те, и другие, используя остаточную нефть в качестве органического субстрата, продуцируют ряд веществ, полезных с точки зрения увеличения отдачи пласта (углекислоту, метан, жирные кислоты, спирты и другие растворители, биополимеры).
Кроме того, некоторые аэробы способны окислять нефть и таким образом превращать сложные углеводороды, входящие в состав нефти, в более простые. А некоторые органические вещества, образующиеся в результате окисления, представляют собой пенообразователи, дающие снижение межфазного натяжения на границе нефть- вода. Наряду со снижением вязкости это способствует более полному нефтевытеснению. Среди анаэробов следует особо отметить метанообразующие бактерии, поскольку дополнительное количество метана в пласте, в зависимости от условий, увеличивает запасы свободного или растворенного в нефти газа (при этом снижаются ее вязкость и плотность).
Высоковязкая и тяжелая нефть в балансе запасов углеводородов РФ
... проработку вопросов масштабного освоения запасов месторождений высоковязких нефтей, которые длительное время находились за пределами коммерческих ... являлись основными классификационными признаками для нефтей [4]. Современная российская классификация нефтей, применяемая для подготовленных к ... данный метод имеет более низкий коэффициент нефтеотдачи. Соответственно для его повышения и обеспечения ...
Понятно, что технология микробиологического воздействия должна быть ориентирована на целенаправленную активизацию тех микроорганизмов и в тех зонах пласта, которые могут дать наибольший эффект. Известны два принципиальных варианта такого воздействия. Это либо введение специально подобранной микрофлоры и веществ для поддержания ее жизнедеятельности извне , либо активация микроорганизмов, уже существующих в недрах. В обоих вариантах воздействие должно включать закачку в скважины пресной воды Дело в том, что общая численность бактерий и интенсивность процессов, связанных с их жизнедеятельностью, в опресненных водах заметно выше, чем в минерализованных пластовых.
Наиболее интенсивно аэробные микробиологические процессы протекают вблизи нагнетательных скважин. По мере удаления от призабойных зон содержание кислорода в закачанной жидкости быстро снижается, и реакции нефтеокисления сменяются анаэробными процессами. Отмечено, что продукты аэробной деструкции нефти, а также добавки аммония и фосфатов в условиях пониженной минерализации многократно активируют деятельность метанобразующих бактерий.
В настоящее время различные аспекты проблемы воздействия на нефтеносные пласты микроорганизмами находятся в стадии всестороннего изучения, и конкретных технологических рекомендаций пока не имеется. В то же время высказываются некоторые общие соображения. Так, на основании исследований, выполненных как в лабораторных условиях, так и при проведении опытного микробиологического воздействия в промысловых условиях, предложен следующий принципиальный подход к биотехнологии увеличения нефтеотдачи. На первой стадии через нагнетательные скважины в пласт вводятся микроорганизмы, причем закачивается пресная специально аэрированная вода с добавками солей азота и фосфора. Таким образом активируется аэробное окисление части остаточной нефти в призабойной зоне. Поступающая затем в более удаленные зоны пласта жидкость оказывается обогащенной такими продуктами, как диоксид углерода и водорастворимые органические соединения, и практически не содержит растворенного кислорода. На второй стадии воздействия активируются анаэробы, в частности, метанобразующие, в „бескислородных» удаленных зонах. Таким образом, увеличение нефтевытеснения достигается под комплексным воздействием всего многообразия веществ, образовавшихся в результате жизнедеятельности микроорганизмов , как введенных с поверхности, так и присутствовавших в пласте первоначально.
7. Вибросейсмическое воздействие на пласт
Методы вибросейсмического воздействия на призабойные зоны скважин известны уже более 30 лет, широко распространены и положительно себя зарекомендовали. В свою очередь, идея такого воздействия на нефтеносные горизонты в целом возникла вследствие отмеченной специалистами взаимосвязи между землетрясениями и последующим увеличением дебитов скважин на месторождениях, расположенных вблизи их эпицентров. В последние годы благодаря созданию мощных источников вибрации и теоретической разработке основ процессов локализации и накопления энергии в предусмотренных точках стало возможным приступить к созданию технологий увеличения нефтеотдачи пластов, особенно истощенных в процессе разработки традиционными методами.
Оценка риска здоровью человека при воздействии химических веществ ...
... вещества в непредназначенном для него месте. Загрязнения, возникающие в процессе деятельности человека, являются главным фактором его вредного воздействия ... концентрации атмосферного озона продолжаются. Проведение мероприятий, предупреждающих попадание загрязняющих веществ в ... центров. В крупных городах и промышленных центрах воздух, наряду ... Снижение опасности загрязнения нефтью возможно путем повышения ...
Известны следующие предпосылки улучшения процесса разработки залежей нефти при воздействии на них сейсмических или упругих волн.
Один из основных эффектов, сопровождающих импульсное воздействие, — образование трещин в породе-коллекторе. Отмечено, что эффект тем выше, чем менее проницаема порода, а значение проницаемости может возрастать на несколько порядков. Для этого необходимо реализовать в пласте амплитуды давления импульса 15-20 МПа.
Прохождение сейсмических волн через насыщающую пласт жидкость может, при достаточной их амплитуде, приводить к многократному (даже в десятки раз) возрастанию скорости фильтрации. Это связано с проявлением нескольких эффектов. Под воздействием упругих колебаний разрушается структура вязкопластичных и вязко-упругих жидкостей, и они приобретают ньютоновские свойства (вязкопластичность течения в низкопроницаемых коллекторах характерна для большинства нефтей).
Кроме того, экспериментально установлено, что при достижении амплитуды давления выше напряжения сдвига наблюдается разрушение структуры поверхностного слоя жидкости вблизи стенок поровых каналов. Таким образом, происходит одновременно переход к ньютоновскому характеру течения, снижение эффективной вязкости нефти и увеличение эффективного сечения пор. Имеются также данные о снижении при прохождении упругой волны межфазного натяжения на границе нефть-вода. После прекращения воздействия сейсмического поля свойства жидкости обратимо возвращаются в исходное состояние, причем это может происходить сразу или в течение некоторого времени.
В заводненном нефтяном пласте вибросейсмическое воздействие может, при условии существования свободной газовой фазы, значительно (на два-три порядка) ускорить процесс гравитационного разделения нефти и воды. Пузырьки газа всегда прочно фиксируются на стенках капель нефти, рассеянных в воде. В акустическом поле на газовые пузырьки действуют радиационные акустические силы, способствующие их более скорому всплыванию. Вследствие этого и капли нефти испытывают действие дополнительной подъемной силы. В результате, как показывают расчеты, гравитационное разделение может происходить на два-три порядка быстрее, что делает реально возможным искусственное переформирование залежей в обводненных пластах с целью последующей добычи нефти из повышенной , прикровельной части разреза. Исследователи отмечают высокую эффективность подобного процесса с точки зрения энергетических затрат на его осуществление.
Имеющиеся технические средства позволяют осуществлять воздействие целенаправленно на определенные участки пласта, охватывая весь его объем от призабойных зон скважин до наиболее Удаленных от них зон. Это возможно при одновременном использовании нескольких поверхностных и скважинных источников вибрации. Существуют источники, основанные на различных принципах создания вибрации и передачи ее земной толще.
Наиболее мощное вибровоздействие осуществляется при помощи наземных виброплатформ, а также закачкой через скважины и подрывом в пласте жидких взрывчатых веществ. Виброплатформы бывают двух основных типов: электрогидравлические и центробежные дисбалансные виброисточники. Разработаны скважинные приспособления для сжигания газообразных, жидких и твердых взрывчатых веществ и горючеокислительных составов, позволяющие получать как одиночные импульсы, так и серии импульсов давления. Известны и скважинные виброизлучатели длительного действия, главным образом механические, пневматические или гидравлические.
Известно, что поверхностные излучатели способны развивать большую мощность, но их КПД. относительно невысок из-за потерь энергии в толще, отделяющей продуктивные пласты от дневной поверхности. Скважинные же устройства имеют ограниченную мощность. Группирование наземных и скважинных генераторов вибрации позволяет фокусировать колебания и за счет интерференции осуществлять мощное воздействие в той или иной точке пласта. При этом недостатки тех и других генераторов как бы устраняются, а преимущества используются более полно, о чем свидетельствует имеющийся мировой опыт.
8. Критерии подбора объектов воздействия для повышения нефтеотдачи
На стадии промышленного испытания и промышленного внедрения методов повышения нефтеотдачи пластов возникает проблема их эффективного применения. Риск экономических потерь от применения методов увеличения нефтеотдачи весьма ощутим, так как затраты на их осуществление значительно выше, чем при обычном заводнении или разработке на режимах истощения. Для любого месторождения могут оказаться применимыми несколько методов. Чтобы выбрать наилучший метод, надо знать следующее:
- нефтенасыщенность пластов или степень их истощения , заводнения;
-
коллектор и его свойства — песчаник, алевролит, известняк, проницаемость, толщину, неоднородность, прерывистость, расчлененность, глубину, удельную поверхность, вещественный состав, глинистость, солевой состав;
-
расположение и техническое состояние пробуренных скважин; наличие материально-технических средств, их качество, характеристику и стоимость;
-
отпускную цену на нефть;
-
потребность в увеличении добычи нефти.
свойства нефти и пластовой воды- вязкость, содержание серы, парафина, асфальтенов, смол, солей;
Их совокупность создает многовариантную задачу, которая решается лишь при специальных конкретных изучении и технико-экономическом анализе с ограничениями, заданными заранее. Первые три качественных условия (физико-геологические свойства пластов, нефти и воды) очень сильно, но неоднозначно определяют целесообразный метод увеличения нефтеотдачи пластов (таблица 1).
На основе многочисленных лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний методов увеличения нефтеотдачи пластов, проведенных в нашей стране и за рубежом, накоплены достаточно обширные знания и представления о количественных критериях, характеризующих свойства пластовой нефти, воды и пластов, для успешного их применения (таблицы 2 и 3).
Их анализ позволяет отметить некоторые характерные, общие для всех методов критерии, ограничивающие или сдерживающие применение всех методов.
Таблица 1 — Методы увеличения нефтеоотдачи в зависимости от геологофизических условий
|
Нефть, вода |
Пласт |
Метод |
|
Маловязкая, легкая нефть, вода с малым содержанием солей, особенно кальция и магния |
Песчанный неистощенный, высокопроницаемый, слабопроницаемый, неоднородный |
Заводнение, циклическое воздействие, водогазовая смесь, закачка ПАВ, применение газа высокого давления |
|
Маловязкая нефть, вода с малым содержанием солей, особенно калия и магния |
Карбонатный неистощенный, высокопроницаемый, трещиноватый, пористый Песчаный истощенный (заводненный), высокопроницаемый,, монолитный Карбонатный заводненный, высокопроницаемый, слаботрещинноватый, неоднородный |
Заводнение, циклическое воздействие, применение щелочей, истощение Мицеллярный раствор, углекислый газ, водогазовые смеси Применение углекислого газа, циклическое воздействие |
|
Средневязкая, смолистая (активная) парафинистая нефть, вода с малым содержанием солей, особенно калия и магния |
Песчаный неистощенный, высокопроницаемый, слабопроницаемый Карбонатный неистощенный, высокопроницаемый, слабопроницаемый, трещиновато-пористый Песчаный заводненный, высокопрницаемый, монолитный, однородный |
Заводнение (горячая вода), применение полимеров, закачка водогазовой смеси, щелочи Заводнение (горячая вода), циклическое воздействие, закачка щелочи, углекислого газа Применение углекислого газа, микроэмульсий, водогазовых смесей |
|
Высоковязкая тяжелая нефть, вода пластовая с большим содержанием солей |
Песчаный глубокозалегающий, высокопроницаемый, слабопроницаемый Песчаный, высокопроницаемый, слабопроницаемый, неглубокозалегающий |
Внутрепластовое горение Закачка пара, пароциклические обработки |
Таблица 2 — Основные критерии для применения физико-химических агентов, увеличивающих нефтеотдачу
|
Параметры |
Закачка СО 2 |
Водогазовые смеси |
Полимерное заводнение |
Закачка ПАВ |
Закачка мицеллярных растворов |
|
|
Вязкость пластовой нефти, мПа с |
<15 |
<25 |
5-100 |
<25 |
<15 |
|
|
Нефтенасыщенность, % |
>30 |
>50 |
>25 |
|||
|
Пластовое давление, МПа |
>8 |
Не ограничено |
||||
|
Температура пласта, |
Не ограничена |
<70 |
<90 |
|||
|
Проницаемость пласта, мкм 2 |
Не ограничена |
>0,1 |
Не ограничена |
>0,1 |
||
|
Толщина пласта, м |
<25 |
Не ограничена |
<25 |
|||
|
Трещинноватость |
Неблагоприятна |
|||||
|
Литология |
Не ограничена |
Песчаник |
Песчаник и карбонаты |
Песчаник |
||
|
Соленость пластовой воды, мг/л |
Не ограничена |
<2 |
<5 |
|||
|
Жесткость воды (наличие солей калия и магния) |
Не ограничена |
Неблагоприятна |
Не ограничена |
Неблагоприятна |
||
|
Газовая шапка |
неблагоприятна |
Не ограничена |
неблагоприятна |
|||
|
Плотность сетки скважин, га/скв |
Не ограничена |
<24 |
Не ограничена |
<16 |
||
С Активный водонапорный режим.
Таблица 3 -Основные критерии для применения тепловых методов
|
Параметры |
Внутрипластовое горение |
Вытеснение паром |
Пароциклическая обработка |
Вытеснение горячей водой |
|
Вязкость пластовой нефти, мПа с |
>10 |
>50 |
>100 |
>5 |
|
Нефтенасыщенность, % |
>50 |
|||
|
Пластовое давление, МПа |
Не ограничено |
|||
|
Проницаемость, мкм 2 |
>0,1 |
>0,2 |
Не ограничена |
|
|
Толщина пласта, м |
>3 |
>6 |
>3 |
|
|
Трещинноватость |
Неблагоприятна |
|||
|
Литология |
Не ограничена |
|||
|
Глубина, м |
<1500 |
<1200 |
<1500 |
|
|
Содержание глины в пласте, % |
Не ограничено |
5-10 |
||
|
Плотность сетки скважин, га/скв |
<16 |
<6 |
Не ограничена |
|
