Коллоидно-химические основы технологии интенсификации нефтеизвлечения из пластов посредством полисиликатов натрия

• Автор: Осипов, Пётр Вячеславович
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 142 с. : ил.

1.1 Современное состояние нефтедобывающей отрасли

1.2 Способы извлечения остаточной нефти

1.3 Классификация и свойства растворимых натриевых силикатных систем

1.3.1 Агрегативная устойчивость и структурирование силикатных дисперсий в присутствии электролитов
1.3.2 Влияние добавок водорастворимых полимеров на структурирование силикатных дисперсий
1.3.3 Методы увеличения нефтеотдачи пластов на основе натриевых силикатных систем с дисперсными наполнителями

1.4 Обезвоженные силикатные дисперсии и их свойства

1.5 Восстановление проницаемости пластов, гидроизолированных композициями силикатных дисперсий
1.6 Промысловая эффективность технологии обработки участков композициями силикатных дисперсий

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Характеристика объектов исследования

2.1.1 Натриевые дисперсии полисиликатов
2.1.2 Модифицирующие добавки к дисперсиям полисиликатов
2.1.3 Структурообразователи
2.2 Методика определения дисперсий полисиликатов
2.3 Методика определения силикатного модуля дисперсий
полисиликатов
2.4 Методика определения удельной поверхности дисперсий полисиликатов
2.5 Методика получения структур на основе дисперсий полисиликатов
2.6 Выяснение доминирующего механизма структурирования дисперсий полисиликатов
2.7 Методика воздействия отрицательных температур на дисперсии полисиликатов
2.8 Методика измерения прочности структур
2.9 Методика определения гидроизолирующего эффекта и степени восстановления проницаемости пористой породы
2. Методика оценки пептизируемости обезвоженных дисперсий полисиликатов
2. Методика оценки седиментационной устойчивости суспензии обезвоженных полисиликатов
2. Определение геологогидродинамических характеристик породы пласта и промыслового эффекта технологии
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Восстановление дисперсий полисиликатов из концентрированных форм и их эффективность в качестве водоограничитсльного материала
3.1.1 Пептизируемость обезвоженных дисперсий полисиликатов
3.1.2 Сед иментац ионная устойчивость суспензии обезвоженных полисиликатов
3.1.3 Возможности использования концентрированных полисиликатов в качестве водоораничительного материала
3.2 Влияние электролитов на устойчивость и структурирование дисперсии полисиликатов
3.3 Структурообразующие свойства полисиликатов различных марок
3.4 Использование водорастворимых полимеров в качестве модифицирующих добавок к дисперсиям полисиликатов
3.5 Восстановление проницаемости гидроизолированных композициями полисиликатов участков пласта
3.6 Промысловая эффективность технологии водоограничен ия композициями полисиликатов
3.6.1 Влияние физикохимических свойств дисперсий полисиликатов на промысловую эффективность технологии водоофаничения
3.6.2 Влияние прочностных и гидроизолирующих свойств полисиликатных структур на промысловую эффективность технологии водоофаничения
3.6.3 Влияние характеристик объектов воздействия на промысловую эффективность технологии гидроизоляции
3.6.4 Промысловая эффективность композиций на основе ПС1 в сравнении с полисиликатами других марок
3.7 Технологическая схема приготовления и закачки композиций частично обезвоженных нолисиликатов в пласт
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1 Приложение 2 Приложение
СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ПС полисиликаты
ОПС обезвоженные полисиликаты
ЧОПС частично обезвоженные полисиликаты
ВОМ водоограничительные материалы
МУН методы увеличения нефтеотдачи пластов
ЫаКМЦ натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы
КМЦ7Н, КМЦТС марки натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы ГПАА гидролизоваиный полиакриламид
НПАВ неионогенное поверхностноактивное вещество Неонол АФ9 СМ силикатный модуль полисиликатов
ФХ физикохимические свойства
ПТ потокоотклоняющис технологии
ОГО Г осадкогелеобразующие технологии
ВУС вязкоупругие составы
СПС сшитые полимерные системы
ПДС полимердисперсные системы
ПЗП призабойная зона пласта
ВРП водорастворимые полимеры
ПАВ поверхностноактивные вещества
ЖС жидкие стекла
ТУ технические условия
КХ коллоиднохимические свойства
М атомы и ионы щелочного металла
ДЭС двойной электрический слой
ПК пол и конденсация реакция
ПАА полиакриламид
КМЦ карбоксиметилцеллюлоза
КМК карбоксиметилкрахмал
ГЭЦ гидроксиэтштцеллюлоза
УЩР углещелочные реагенты
СЩВ силикатнощелочное воздействие
СВЧ сверхвысокочастотное ноле
ГИС гидродинамические исследования скважин
ПО поровый объем породы
НГДУ нефтегазодобывающее управление нг неглинистые группы коллекторов гл глинистые группы коллекторов
ЩСПК щелочные стоки капролактама
ГОК гелеобразующая композиция
ММ молекулярная масса а содержание ионогенных групп в полимере
дзета потенциал дисперсных частиц у порог коагуляции дисперсий электролитами
1 степень полимеризации ПС
Т абсолютная температура
ПС1 дисперсии полисиликатов марки Силином ВНМ
ПС2 дисперсии полисиликатов марки Нафтосил
ПС3 дисперсии полисиликатов марки Сиалит5 р плотность дисперсий полисиликатов
к коэффициент линейного уравнения зависимости плотности раствора от массовой концентрации диоксида кремния
8уд удельная поверхность дисперсий полисиликатов
I ионная сила электролитов
Ъ заряд ионов электролитов а прочность структур на основе полисиликатов
т наибольшая сила сдвига пластины
К проницаемость пористой породы модели пласта
У гидроизолирующий эффект
А степень восстановления исходной проницаемости
Шос масса формируемого осадка
Р массовая доля формируемого осадка со массовая доля пептизированного осадка
п пептизируемость порошка обезвоженных полисиликатов за ограниченное время
Р массовая доля накопившегося в ходе седиментации осадка
Б диаметр частиц суспензии ОГ1С
0 дополнительная добыча нефти
Су суммарная дополнительная добыча нефти
5уд удельная дополнительная добыча нефти.
ВВЕДЕНИЕ


По сопоставлению ряда физикохимических 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 2 Бюлл. Изобретений г. Апробация работы. Казань, ХУШом Менделеевском съезде по общей и прикладной химии Москва, . Публикации. По материалам диссертации опубликованы 3 научные статьи, докладов и тезисов докладов конференций в том числе международного уровня, опубликован 1 патент на изобретение. 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. Объекты и методы исследования. Объектами исследования выступают дисперсии ПС марок Силином ВНМ ПС1, Нафтосил ПС2 и Сиалит5 ПС3 с,0,4 масс. ОПС с масс. ЧОПС с масс. Модифицирующая структурообразование добавка к ПС натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы КМЦ марок КМЦ7Н и КМЦТС модифицирующие седиментационную устойчивость ОПС добавки гидролизованного полиакриламида ГПАА марки А1соАооб А и поверхностноактивного вещества неионогенного оксиэтилированного изононилфенола марки Неонол АФ9Ю НПАВ. Дестабилизаторы и структурообразователи дисперсий ПС водные растворы электролитов различной природы, а также модели пластовой воды хлоркальциевого типа. В качестве щелочных агентов для растворения, пептизации и разрушения Г1С структур использовались водные растворы ЫаОН. Агрсгативная устойчивость порог коагуляции дисперсий ПС электролитами и качественный вид формируемых структур определялись визуально. Сирса. Прочность структур определялась методом тангенциального смещения погруженной в них пластины. Гидроизолирующие свойства композиций определялись фильтрационными исследованиями на терригенных моделях пористых сред. Восстановление свойств исходных дисперсий из ОПС оценивалась по растворимости суспензии за определенное время весовым методом. Седиментациоиная устойчивость и размер частиц ОПС в суспензии определялись седиментационным анализом на торсионных весах. Структура и объм диссертации. Диссертация изложена на 2 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы из 7 наименований и приложений. Диссертация включает таблицу и рисунков. Первая глава содержит анализ литературных источников, освещающих основные проблемы, возникающие при добыче нефти на поздней стадии разработки, общие принципы увеличения нефтеизвлечения, а также возможности использования товарных ПС в виде жидких дисперсий и концентрированных форм. Во второй главе приведены характеристики всех используемых в работе веществ и описаны методики проведения экспериментов. В третьей главе приводятся результаты экспериментов и их обсуждение. Раздел 3. ПС из концентрированных форм и их эффективности в качестве ВОМ. Сравниваются ФХ и КХ свойства исходных дисперсий и дисперсий, восстановленных из твердых концентрированных форм ПС. Анализируются возможности использования концентрированных форм для реализации осадкогелеобразующих и, в ряде случаев, кольматирующих МУН. В разделе 3. ПС.