ППрименение химических методов и технологий извлечения остаточной нефти на месторождениях республики Башкортостан

Таблица 2

Результаты применения осадкообразующих и гелевых композиций на месторождениях Республики Башкортостан

Сущность предложенного  метода полимерного воздействия  на пласт в сочетании с неиногенными поверхностно-активными веществами (НПАВ) основано на снижении фазовой проницаемости породы пласта по вытесняющей воде за счет изменения ее смачиваемости и набухаемости глин, а также на снижении сорбции полимера ПАА породой пласта и улучшении отмывающей способности закачиваемой воды. Технологический процесс включает в себя стадии приготовления водного раствора композиции ПАА+НПАВ (табл. 1), с последующим закачиванием и переходом в процессе нагнетания  на композицию, содержащую меньшее количество НПАВ (ПАА – 0,06%, Неонола АФ₉-12 типа СНО-3Б – 0,06%, маслорастворимого Неонола АФ₉-6 – 0,09%).

Для регулирования проницаемости  обводненных пропластков также предложен ряд гелеобразующих композиций на основе алюмосиликатов – нефелин (минерал из группы каркасных силикатов) и цеолит (отход Ишимбайского катализаторного производства) в сочетании с соляной кислотой (табл. 1). Сущность технологии заключается в способности к гелеобразованию оксидов кремния и алюминия, входящих в состав алюмосиликатов, которые при растворении в неорганических кислотах образуют композиции, способные взаимно коагулировать, образуя гели. Процесс растворения происходит при избытке кислоты с образованием золя монокремниевой кислоты и хлоридов калия, натрия и алюминия. Монокремниевая кислота со временем переходит в ди- и поликремниевые кислоты. В дальнейшем золь превращается в гель.

Время гелеобразования  зависит от концентрации исходных компонентов и температуры процесса гелеобразования. Повышение температуры и увеличение минерализации пластовых и закачиваемых вод заметно уменьшает время гелеобразования, что указывает на возможность регулирования кинетики гелеобразования изменением минерализации воды.

Технологический процесс закачки алюмосиликатных растворов осуществляют в следующей последовательности: после промывки скважины оторочкой пресной воды (40 м³) закачивают оторочку алюмосиликатной композиции (50 м³) с последующей продавкой ее в пласт пресной водой, затем оставляют скважину на 80 ч для гелеобразования. Композиции испытаны на месторождениях НГДУ «Арланнефть» и «Ишимбайнефть» (табл.2).

Разработанная композиция «Карфас» на основе алюмохлорида предназначена для месторождений карбонатных отложений с высокотемпературными пластами, что характерно для Западной  Сибири.

Всего за 1986-2005 гг. проведено  более 1500 скважино-обработок с применением  СЩР и ЩПР, из них доля дополнительно  добытой нефти составляет: НГДУ «Арланнефть» – 37,2 %, «Южарланнефть» – 19 %, «Чекмагушнефть» – 32,9 %, «Октябрьскнефть» – 3,9 %, «Ишимбайнефть» – 6,2%, «Краснохолмскнефть» – 0,8%. Применение осадкообразующих композиций привело к уменьшению обводненности добываемой продукции по отдельным скважинам от 5 до 50 %, дополнительная добыча нефти на одну скважино-обработку составляет от 500 до 1700 т при технологической эффективности от 30 до 380 т на тонну закачанного реагента (табл. 2).

Ограничение водопритока с использованием микробиологических методов

Регулирование процесса разработки с целью достижения максимального  отбора нефти из низкопроницаемых и  не охваченных заводнением пропластков  возможно также с использованием микробиологических методов. Механизм повышения нефтеотдачи осуществляется путем селективной закупорки высокопроницаемых промытых пропластков биомассой бактерий и вовлечения в работу слабопроницаемых зон пласта, а также за счет увеличения подвижности остаточной нефти в результате выработки бактериальных газов.

Основой для микробиологического воздействия служил активный ил станции биологической очистки сточных вод  Башкирского Благовещенского биохимкомбината по производству белково-витаминных концентратов, который получил название биологически активный субстрат (БАС), в сочетании с мелассой (отход сахарного производства). В дальнейшем на месторождениях республики стали применять сухие формы активного ила (САИ) (побочный продукт очистных сооружений целлюлозно-бумажного комбината) и избыточный активный ил (ИАИП-1) (отход с очистных сооружений АО «Каустик») (табл. 3).

Таблица 3

Состав и концентрации реагентов микробиологического  воздействия

Технологический процесс  закачивания биореагентов осуществляют поочагово в виде одной оторочки с продавкой биореагента (15  м³) в пласт сточной (10 м³) и пресной водой (10 м³), с последующей консервацией на 5 суток для адаптации микрофлоры ила к условиям пласта и возобновлением нагнетания сточной и пресной воды соответственно. Периодичность обработок биореагентом составляет 1 раз в год в летнее время.

Метод позволяет уменьшить обводненность скважин в среднем по очагам на 5 %, по отдельным скважинам – до 35-50 %. Дополнительно добыто от 150 до 2000 т на одну скважино-обработку, удельный технологический эффект составил от 300 до 600 т на тонну закачиваемого реагента (табл. 4).

Таблица 4

Результаты опытно-промысловых  испытаний микробиологического  метода

Всего за 1991-2005 гг. проведено  более  1300 обработок добывающих скважин раствором сухого активного ила, из них доля дополнительно добытой нефти составляет: НГДУ «Аксаковнефть» – 47,5 %, «Арланнефть» – 1,36 %, «Южарланнефть» – 4,1 %, «Чекмагушнефть» – 21,36 %, «Октябрьскнефть» – 0,2 %, «Ишимбайнефть» – 3 %, «Краснохолмскнефть» – 21,1 %, «Туймазанефть» – 0,5 %, «Уфанефть» – 2 %.

Ниже приведен механизм протекания микробиологического процесса с использованием биореагента ИАИП-1 (рис. 3).

Рис. 3. Основные стадии воздействия на пласт биоактивными материалами

Сущность микробиологического процесса заключается в том, что после закачки биореагента в пласт происходит загущение вытесняющей воды микроорганизмами, что приводит к первичному селективному закупориванию высокопроницаемых пропластков биомассой. Показано, что недостатком этого метода является то, что за счет микробиологического окисления углеводородов нефти происходят такие анаэробные процессы, как метанообразование и сульфатредукция. Процесс сульфатредукции приводит к образованию сероводорода и сульфида железа, который в конечном итоге выпадая в осадок, забивает промысловые трубы.

Для устранения этого недостатка предложена комплексная технология, заключающаяся в последовательной обработке скважин биореагентом ИАИП-1 и биоцидом, нагнетание которого осуществляют через 6 месяцев (табл. 3). Промысловые испытания биокомплексной технологии (БКТ) начались в 1996 г. на Арланском месторождении Юлдузской площади.

Технологический процесс обработки скважин включает в себя стадии закачки биореагента ИАИП-1 (15 м³ ИАИ + 15-25 кг ВПК-402), с последующей закачкой биоцида (8-16 м³). В качестве биоцида используют Ф-777 (2-4 %-й водный раствор смеси диокси-бензолов) или ЛПЭ-11 (хлористый гексаметилентетраамин). За счет применения БКТ дополнительная добыча нефти за год составляет 11 тыс. т при одновременном уменьшении обводненности добываемой продукции на 7 %, по сравнению с технологией закачки ИАИП-1 без биоцида, при которой добыча нефти составила 6 тыс. т, а уменьшение обводненности произошло на 3 % (табл. 4).

На месторождениях Башкортостана  для извлечения остаточной нефти  также широко используют различные  композиции на основе продуктов биосинтеза, биореагенты на основе биополимера «Симусан» и биоПАВ «КШАС-М» (табл. 3), которые являются продуктами жизнедеятельности специальных бактерий.

Сущность метода заключается в комплексном воздействии на пласт за счет образования гелеобразных структур при взаимодействии биополимера с солями щелочно-земельных металлов пластовых вод и отмывающих свойствах биоПАВ, содержащихся в композициях. Технологический процесс применения продуктов биосинтеза заключается в следующем: при обводненности добываемой продукции до 80 % проводится разовая или периодическая закачка биоПАВ «КШАС-М» или его композиции в сочетании с ароматическим растворителем в объеме 10-16 м³ на скважинно-обработку; при обводненности продукции от 80 до 95 % проводится закачка композиции с применением биоПАВ «КШАС-М» с биополимером «Симусан» в объеме 8-15 м³.