ПРИМЕНЕНИЕ ГИДРОФОБИЗИРУЮЩИХ КОМПОЗИЦИЙ - ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ПУТЬ ИНТЕНСИФИКАЦИИ НЕФТЕДОБЫЧИ

Проблема.

На многих месторождениях, в которых сосредоточены основные запасы нефти, значительная часть фонда добывающих скважин (более половины) работают ниже своих потенциальных возможностей.

Среди основных негативных явлений в развитии нефтегазового комплекса специалисты отмечают продолжающееся падение показателя нефтедобычи. Причиной является техногенный фактор высокой водонасыщенности призабойной зоны пласта (ПЗП). Повышенная водонасыщенность прискважинной зоны снижает проницаемость нефти в этой зоне, ограничивает приток нефти из пласта в скважину.

Предлагаемое решение.

Одним из направлений снижения обводненности нефтяных скважин и увеличения их продуктивности является технология на основе гидоофобизации призабойной зоны добывающих скважин. Изменение смачиваемости породы в ПЗП приводит к изменению характера фильтрации жидкости в этой зоне, к изменению направленности действия капиллярных сил, вследствие чего капиллярные силы эффективно препятствуют фильтрации воды и, наоборот, способствуют фильтрации нефти. Несмотря на теоретические противоречия в интерпретации действия капиллярных сил гидрофобизованных пород в призабойной зоне скважины и критику в адрес технологий гидрофобизации. эффект снижения обводненности нефти остается на практике твердо установленным фактом.

Поиск высоких эффективных технологий гидрофобизации призабойных зон, а также оптимальных гидрофобизующих составов остается перспективным направлением в нефтедобывающей отрасли.

Закачиваемые гидрофобизующие композиции как химические реагенты могут либо слабо взаимодействовать с поверхностью породы, либо образовывать с ней достаточно прочные химические или адсорбционные связи. К последней, наиболее важной, группе относятся гидрофобизующие композиции, химически взаимодействующие с силанольными группами поверхности породы или специфически адсорбирующиеся на ней на длительный период. Для этого в составе могут быть применены нанодисперсные гидрофобные кремнеземы. кремнийорганические соединения и другие поверхностно-активные вещества.

В процессе эксплуатации скважин ПЗП неоднократно подвергается воздействию воды, вблизи скважин в пласте формируется зона высокой водонасыщенности. на поверхности породы создается пленка слабо связанной воды (рыхлосвязанной), снижающая объем порового пространства пласта.

С ростом водонасыщенности проницаемость для воды растет, а для нефти падает - как вследствие капиллярных сил, так и из-за блокирования призабойной зоны слабосвязанной водой.

В процессе закачки гидрофобизующих композиций происходит разрушение пленки слабосвязанной воды , оттеснение ее из ПЗП и тем самым ее осушение. Повторная гидратация исключается, ввиду закрепления гидрофобизующего реагента на поверхности породы.

Водонасыщенность гидрофобизованных участков пласта резко падает, что увеличивает проницаемость для нефти по сравнению с водой. Гидрофобизаторы неспособны изменять структуру порового пространства пласта и данный эффект может быть объяснен только уменьшением водонасыщенность пласта вследствие взаимодействия функциональных групп гидрофобизатора с силанольными группами поверхности породы с водой, что приводит к вытеснению слабо связанной воды с поверхности породы, к улучшению поступления нефти в скважину. Поэтому способ гидрофобизации нефтеносных слоев следует рассматривать как способ интенсификации нефтедобычи. Это на практике подтверждено результатами обработки скважин гидрофобизующими композициями, при которых соблюдалось увеличение дебита по нефти при снижении дебита по воде. Для значительного снижения обводнения скважин необходима дополнительная обработка тампонирующими в водоносных интервалах реагентами, или сами гидрофобизующие композиции должны обладать полифункциональным действием: гидрофобизующими свойствами и эффектом тампонирования при избытке воды.

Задача состоит в выборе управляемого физико-химического взаимодействия технологических жидкостей и массива горных пород. Основной причиной осложнений является активная гидродинамическая связь скважины с вскрываемым комплексом проницаемых пород, что определяет задачу необходимости совмещения процесса вскрытия проницаемых пород с процессом их гидроизоляции.

Эффективная гидроизоляция ствола достигается за счет совмещения процессов бурения и кольматации стенок скважины. Эта задача может быть решена применением в буровых растворах гидрофобного нанодисперсного кремнезема.

Наличие гидрофобных нанокремнеземов в составе глинистых буровых растворов значительно снижает степень набухания глин и скорость капиллярного всасывания жидкости. Физико-химические свойства гидрофобных нанокремнеземов приведены в таблице

Располагая технологиями применения нескольких марок высокогидрофобных порошков кремнезема, имеющих следующие основные характеристики:

Гидрофобизующие композиции представляют собой полимерные тампонажные материалы различной степени полимеризации элементорганических соединений с аткокси- и алкоксиаткил-группами и предназначены для крепления грунта и гидроизоляции в скважинах с температурой от 10 до 120^оС и выше.

Для примера приводим данные полимерной тампонажной гидрофобизующей композиции:

Резюме.

• Применение гидрофобизующих композиций следует рассматривать как эффективный способ интенсификации нефтедобычи.

• Обработка скважины гидрофобизующими композициями снижает водонасыщенность нефтеносных интервалов пласта и увеличивает их проницаемость для нефти.

• Использование полифункциональных гидрофобизующих композиций позволяет эффективно снижать обводненность продукции в результате кольматации (проявления эффекта тампонирования) в водонасыщенных интервалах.