2.3. Перечень вопросов к самоподготовке

1. Дайте классификацию физико-химических методов увеличения нефтеотдачи пласта.

2. Дайте определение коэффициентов нефтеотдачи пласта, охвата пласта воздействием и вытеснения рабочим агентом.

3. Какие факторы влияют на нефтеотдачу пласта?

4. Каков механизм действия полимеров в нефтяном пласте?

5. Какие полимеры применяют для увеличения нефтеотдачи пластов?

6. Какова область применения полимерного заводнения?

7. Какова технология применения полимеров для увеличения нефтеотдачи пластов?

8. Какова эффективность полимерного заводнения нефтяных пластов? Как она оценивается в промысловых условиях?

3. Исследование процесса вытеснения нефти из пласта водными растворами щелочи

Цель работы: Оценка эффективности вытеснения нефти из модели пласта водными растворами щелочи.

3.1. Общие положения

К физико-химическим методам увеличения нефтеотдачи пластов относится метод щелочного заводнения. Этот метод основан на взаимодействии щелочи с пластовыми флюидами и породой, в результате, которого в пласте образуются стойкие водонефтяные эмульсии и малорастворимые осадки, что способствует изменению параметра подвижности и выравниванию фронта вытеснения. Кроме того, при взаимодействии с органическими кислотами, содержащимися в нефти, образуются ПАВ, снижающие межфазное натяжение на границе раздела фаз нефть-водный раствор щелочи и улучшающие смачиваемость породы водой и ее моющие свойства. Щелочь обычно закачивается в пласт в виде оторочек водных растворов концентрацией 0,1..1,0% и размером 10...25 % от объема пор пласта. Использование щелочного заводнения позволяет повысить коэффициент нефтеотдачи на 10... 15 % по сравнению с обычным заводнением.

3.2. Проведение эксперимента

Для оценки эффективности вытеснения нефти из пласта водными растворами щелочи лабораторные испытания проводятся параллельно на трех-четырех одинаковых экспериментальных установках, на одной из которых определяется коэффициент вытеснения нефти водой, а на остальных - водными растворами щелочи (каустической соды NaOH) различной концентрации.

Установка для определения коэффициента вытеснения нефти (нефтяного масла) из модели пласта (рис. 1.1) состоит из напорного сосуда 1 с вытесняющим агентом (водой или водным раствором щелочи - NaOH концентрацией 0,01; 0,05; 0,2 % масс), кернодержателя 2, ловушки 3, сливного стакана 4.

Для проведения лабораторной работы необходимо иметь нефтяное масло (модель нефти), специально подготовленные модели продуктивного пласта - кварцевый песок (при моделировании терригенных пород-коллекторов) или молотый мрамор (при моделировании карбонатных пород-коллекторов), устройство для заполнения породы маслом, весы с разновесами, деревянную палочку, стеклянную трубку, приготовленные водные растворы щелочи (NaOH) различной концентрации (0,01, 0,05; 0,2 % масс).

Работы по определению коэффициента вытеснения нефти из модели пласта на экспериментальной установке (см. рис 1.1) выполняют в следующей последовательности.

1. Закрывают один конец кернодержателя пробкой с отверстием и сеточкой. Заполняют кернодержатель моделью пласта, например, сухим кварцевым песком, для лучшего уплотнения постукивая по нему деревянной палочкой. Когда уровень песка не дойдет до верхнего конца кернодержателя

8.9 мм, закрывают кернодержатель второй пробкой.

2. Взвешивают кернодержатель вместе с пробками и песком - и записывают его массу М1 (г).

3. Один конец кернодержателя соединяют с отводом от емкости с маслом 8 (см. рис. 1.2) . Под другой конец кернодержателя подставляют стакан 11.

4. Открывают кран 10, и затем кран 9. Масло начинает поступать в кернодержатель и насыщать песок. После того, как через образец профильтруется 10... 15 мл масла, закрывают краны 9 и 10 и отделяют кернодержатель от линии к емкости с маслом.

5. Взвешивают насыщенный маслом образец вместе с кернодержателем и пробками и записывают его массу М2 (г).

6. Заполняют ловушку водой. Для этого ее соединяют с напорным сосудом, предварительно заполненным водой, при помощи стеклянной трубки 12 (см. рис.1.3). Открывают краны 5, 6, 7. Когда ловушка 3 заполнится водой и из крана 7 пойдет вода, закрывают краны 5 и 6 и отсоединяют трубку 12.

7. Соединяют кернодержатель с отводами от ловушки и от напорного сосуда, заполненного водой (или водным раствором полимера определенной концентрации) так, как изображено на рис. 1.1.

8. Открывают краны 5 и 6. Вода (или водный раствор полимера) начинает вытеснять масло из модели пласта. Когда объем масла в ловушке перестанет увеличиваться, краны 5 и 6 закрывают. Записывают объем вытесненного масла Vвыт (в см³) и профильтровавшейся воды (или водного раствора щелочи) Vвод (в см³).

9. Определяют первоначальный объем масла, находившийся в модели пласта до вытеснения Vнач (в см³) по формуле (1.1).

10. Определяют коэффициент вытеснения нефти из модели пласта по формуле (1.2).

11. Определяют водный фактор по формуле (1.3).

12. На экспериментальной установке, где осуществляли процесс вытеснения нефти водой, вместо напорного сосуда 1 с водой (см. рис.1.1) к кернодержателю 2 подключают напорный сосуд 1, заполненный водным раствором щелочи (NaOH) концентрацией 0,02% масс. Далее проводят испытания по довытеснению нефти из модели пласта этим раствором, при этом следят за изменением объема вытесненной нефти в ловушке, определяют ее окончательный объем и рассчитывают коэффициент вытеснения по формуле (1.2) и водный фактор по формуле (1.3).

13. Результаты испытаний представляют в виде таблицы (см. табл. 3.1). Табл. 3.1 заполняется по результатам опытов, выполненных всеми рабочими звеньями студентов.

14. Анализируются результаты испытаний и формулируются выводы. В выводах высказывается суждение о полученных результатах.