Влияние глинистости пород на эффективность вытеснения нефти

Таблица 28

Содержание глин (монтморил­лонит), %	Пористость, %	Проницае­мость, мкм2	Объем закачиваемой воды, объемы пор	Коэффициент вытеснения в период, %
безводный	конечный
Вытеснение нефти водой
	36,2	1,2	4,1	30,4	52,2
Вытеснение нефти раствором щелочи
	35,6	1,15	3,64	30,2	63,4
	36,5	1,07	3,78	30,5	61,5
		1,17	3,86	31,2
	35,1	1,09	3,88	32,3	55,5
	36,4	1,02		32,3	53,5
	35,4	1,12	4,2	34,8	50,7

 

Эти вещества характеризуются различными показателями щелочности (рН), величины которых приведены ниже.

0,1 н раствор рН

NaOH ........................................................................

Na₂CO₃ ........................................................................ 11,6

NH₄OH ....................................................................... 11,1

Na₂SiО₃ ....................................................................... 12,6

Наиболее активны из них едкий натр и силикат натрия. Ще­лочные растворы закачиваются в виде оторочек размером 10 - 25 % от объема пор пласта, в зависимости от его неоднородности, которые продвигаются обычной водой.

В многорядных системах разработки размер оторочки может быть больше, так как первые ряды скважин отбирают значитель­ную часть раствора. Рабочая концентрация едкого натра в растворе определяется лабораторными исследованиями для конкретных неф-тей, пласта, воды и должна обеспечивать наименьшее межфазное натяжение между раствором и нефтью. Обычно эта концентрация составляет 0,2-0,4 % с учетом адсорбции щелочи.

Повышение концентрации щелочи не дает эффекта в вытеснении нефти. Но в гидрофобизованных коллекторах более высокие концен­трации щелочи в растворе (до 2-4 %) необходимы для изменения смачиваемости поверхности пористой среды.

Размер оторочки и концентрация в ней агента должны опре­деляться расчетным путем с учетом неизбежных потерь щелочи в пласте.

При значительной адсорбции щелочи в пласте можно исполь­зовать ступенчатую оторочку раствора с убывающей концентра­цией- от 0,5-1 % на фронте до 0,05-0,1 % в конце - равными порциями (по 5-7 % от объема пор).

С целью экономии едкого натра перед ним можно закачивать раствор кальцинированной соды для умягчения пластовой и зака­чиваемой вод и взаимодействия с породой.

Возможно применение и высококонцентрированных щелочных растворов (до 4-5 % ), особенно в пластах, требующих повышения гидрофильности, при большом содержании солей.

Процесс может быть эффективнее при попеременной закачке в пласт оторочек щелочно-силикатного раствора, пресной воды и хлористого кальция. При этом повышается охват пласта заводне­нием. Раствор силиката натрия и едкого натра с высоким рН реаги­рует с нефтью, в результате чего снижается межфазное натяжение, а раствор хлористого кальция смешивается с раствором щелочей и вступает с ним в химическую реакцию с образованием мелкодис­персного осадка. Последний снижает проводимость высокопрони­цаемых слоев пласта, поглощающих раствор, и промытых участков. Вследствие этого вода начинает поступать в менее проницаемые зоны и участки пласта, не охваченные заводнением.

Оторочка пресной воды предназначена для предотвращения преждевременного смешивания растворов силиката натрия и хло­ристого кальция и закупорки призабойной зоны пласта.

С целью изучения эффективности метода и возможности регули­рования процесса во Всесоюзном нефтегазовом научно-исследова­тельском институте (Л. Н. Бученков) были проведены специальные исследования на образцах пористой среды (рис. 14).

Как видно, изменение объема оторочек от 20 до 5 % от объема пор снижает проницаемость пористой среды по длине образца. При больших оторочках происходит снижение проницаемости удаленной зоны, а при малых оторочках - зоны, близкой к входу в образец, так как облегчается смешение растворов и образование осадка.