Территория «НЕФТЕГАЗ». 2021; : 46-52
Опыт применения и основные тенденции развития технологии полимерного заводнения в мире
Аннотация
В статье представлены статистические данные, результирующие применение полимерного заводнения как одного из сравнительно простых с точки зрения технологии и в то же время эффективных методов увеличения нефтеотдачи пластов. Мировой опыт применения полимерного заводнения демонстрирует, что сухой порошок загустителя, растворенный в воде даже в концентрации до 0,5 % масс., позволяет в несколько раз увеличить вязкость вытесняющего агента, в результате чего при закачке через нагнетательные скважины фронт вытеснения выравнивается за счет создания в промытых высокопроницаемых зонах повышенных фильтрационных сопротивлений.
Отмечено, что в настоящее время в качестве загустителя при полимерном заводнении наиболее часто используется гидролизованный полиакриламид с высокой молекулярной массой, составляющей около 104–106 Да, причем применяются главным образом анионные и неионогенные полиакриламиды. Подчеркнуто, что при температурах пласта до 95 °C широко используются полиакриламиды с сульфонированными мономерами (акриламидо-терт-бутилсульфонатом), что обусловлено их устойчивостью в высокоминерализованных средах, содержащих ионы кальция и магния, тогда как стандартные сополимеры акриламида и акрилата натрия (гидролизованный полиакриламид) стабильны при температуре 75 °C, чувствительны к уровню минерализации воды и подвержены механической деструкции. Кроме того, все более широкое применение находят различные термотропные полимеры, такие как полиакриламид с мономером N-изопропилакриламида, использование которых позволяет за счет варьирования количества мономеров изменять температуру гелеобразования полимерных растворов.
Представленные данные свидетельствуют о том, что на сегодняшний день накоплен большой опыт, позволяющий расширить представления об особенностях применения полиакриламида разных типов на месторождениях с высокими вязкостью нефти, уровнем минерализации, температурой и низкой проницаемостью, в том числе в рамках технологии ASP-заводнения (при закачке в пласт смеси, состоящей из анионного поверхностно-активного вещества, соды / щелочи и полимера).
Список литературы
1. Жданов С.А. Трудноизвлекаемые запасы на поздней стадии разработки месторождений // Нефтепромысловое дело. 2018. № 8. С. 5–8.
2. Жданов С.А., Жданов А.С. Влияние стадии разработки нефтяных месторождений на эффективность применения методов воздействия // Труды IV Международного технологического симпозиума «Новые технологии разработки и повышения нефтеотдачи». М.: Институт нефтегазового бизнеса, 2005. С. 86.
3. Боксерман А., Мищенко И. Пути преодоления негативных тенденций развития НГК России // Технологии топливно-энергетического комплекса. 2006. № 4. С. 30–37.
4. Ela M.A.E., Sayyouh H., Tayeb E. An Integrated Approach for the Application of the Enhanced Oil Recovery Projects // Journal of Petroleum Science Research. 2014. Vol. 3. No. 4. Р. 176–188.
5. Фомкин А.В., Жданов С.А. Повышение эффективности нефтеизвлечения: необходимость и тенденции // Бурение и нефть. 2015. № 4. С. 14–19.
6. Берлин А.В. Физико-химические методы повышения нефтеотдачи. Полимерное воздействие (обзор). Ч. I. Физические предпосылки применения полимерных растворов при заводнении пластов // Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть». 2011. № 1 (22). С. 16–25.
7. Толстых Л.И., Голубева И.А. Химические реагенты для интенсификации добычи нефти. Ч. I. Полимеры для повышения нефтеотдачи. М.: ГАНГ
8. им. И.М. Губкина, 1993. 32 с.
9. Тома А., Саюк Б., Абиров Ж., Мазбаев Е. Полимерное заводнение для увеличения нефтеотдачи на месторождениях легкой и тяжелой нефти // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017. № 7–8. С. 58–68.
10. Михайлов Н.Н., Закенов С.Т., Кийнов К.К. и др. Опыт реализации технологии полимерного заводнения на нефтяных месторождениях в условиях высокой минерализации пластовых и закачиваемых вод // Нефтяное хозяйство. 2019. № 4. С. 74–78.
11. Puskas S., Vg ., Tr M. et al. First Surfactant-Polymer EOR Injectivity Test in the Algy Field, Hungary // Conference Proceedings, IOR 2017 – 19th European Symposium on Improved Oil Recovery. 2017. P. 1–18.
12. Schild H.G. Conformational Transitions of Poly(N-Isopropylacrylamide) in Aqueous Solution [Электронный источник]. Режим доступа: https://scholarworks.umass.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1764&context=dissertations_1 (дата обращения: 25.10.2021).
13. Poulsen A., Shook G.M., Jackson A. et al. Results of the UK Captain Field Interwell EOR Pilot // Paper SPE 190175 presented at the SPE Improved Oil Recovery Conference. 2018. https://doi.org/10.2118/190175-MS.
Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2021; : 46-52
Application Experience and Major Trends in Polymer Flooding Technology Worldwide
Abstract
This article presents statistical data resulting from the application of polymer flooding as one of the relatively simple in terms of technology and at the same time effective methods of enhanced oil recovery. The world experience of using the polymer flooding shows that the dry powder of thickener dissolved in the water, even in concentration as low as 0,5 % wt. %, allows increasing the displacing agent viscosity several times. As a result, when injected through the injection wells the displacing front levels out due to creation of the increased filtration resistance in the washed-out high-permeability zones.
It is noted that at present hydrolyzed polyacrylamide with a high molecular weight of about 104–106 Da is the most commonly used thickener for polymer flooding, the anionic and non-ionic polyacrylamides are mainly applied. It has been underlined that polyacrylamides with sulphonated monomers (acrylamide tertiary-butyl sulfonic acid monomer) are widely used up to 95 °C due to their stability in highly mineralized environments containing calcium and magnesium ions, while standard co-polymers of acrylamide and sodium acrylate (hydrolyzed polyacrylamide) are stable at 75 °C, sensitive to the level of water salinity and prone to mechanical degradation. In addition, various thermotropic polymers, such as polyacrylamide with N-isopropylacrylamide monomer, are increasingly being used, the use of which allows changing the gelation temperature of polymer solutions by varying the amount of monomer.
The presented data testify to the fact that by now a lot of experience has been accumulated to extend the idea
of polyacrylamide application in the fields with high oil viscosity, mineralization level, temperature and low permeability, including ASP flooding (when injecting a mixture consisting of anionic surfactant, soda/alkali and polymer into the formation).
References
1. Zhdanov S.A. Trudnoizvlekaemye zapasy na pozdnei stadii razrabotki mestorozhdenii // Neftepromyslovoe delo. 2018. № 8. S. 5–8.
2. Zhdanov S.A., Zhdanov A.S. Vliyanie stadii razrabotki neftyanykh mestorozhdenii na effektivnost' primeneniya metodov vozdeistviya // Trudy IV Mezhdunarodnogo tekhnologicheskogo simpoziuma «Novye tekhnologii razrabotki i povysheniya nefteotdachi». M.: Institut neftegazovogo biznesa, 2005. S. 86.
3. Bokserman A., Mishchenko I. Puti preodoleniya negativnykh tendentsii razvitiya NGK Rossii // Tekhnologii toplivno-energeticheskogo kompleksa. 2006. № 4. S. 30–37.
4. Ela M.A.E., Sayyouh H., Tayeb E. An Integrated Approach for the Application of the Enhanced Oil Recovery Projects // Journal of Petroleum Science Research. 2014. Vol. 3. No. 4. R. 176–188.
5. Fomkin A.V., Zhdanov S.A. Povyshenie effektivnosti nefteizvlecheniya: neobkhodimost' i tendentsii // Burenie i neft'. 2015. № 4. S. 14–19.
6. Berlin A.V. Fiziko-khimicheskie metody povysheniya nefteotdachi. Polimernoe vozdeistvie (obzor). Ch. I. Fizicheskie predposylki primeneniya polimernykh rastvorov pri zavodnenii plastov // Nauchno-tekhnicheskii vestnik OAO «NK «Rosneft'». 2011. № 1 (22). S. 16–25.
7. Tolstykh L.I., Golubeva I.A. Khimicheskie reagenty dlya intensifikatsii dobychi nefti. Ch. I. Polimery dlya povysheniya nefteotdachi. M.: GANG
8. im. I.M. Gubkina, 1993. 32 s.
9. Toma A., Sayuk B., Abirov Zh., Mazbaev E. Polimernoe zavodnenie dlya uvelicheniya nefteotdachi na mestorozhdeniyakh legkoi i tyazheloi nefti // Territoriya «NEFTEGAZ». 2017. № 7–8. S. 58–68.
10. Mikhailov N.N., Zakenov S.T., Kiinov K.K. i dr. Opyt realizatsii tekhnologii polimernogo zavodneniya na neftyanykh mestorozhdeniyakh v usloviyakh vysokoi mineralizatsii plastovykh i zakachivaemykh vod // Neftyanoe khozyaistvo. 2019. № 4. S. 74–78.
11. Puskas S., Vg ., Tr M. et al. First Surfactant-Polymer EOR Injectivity Test in the Algy Field, Hungary // Conference Proceedings, IOR 2017 – 19th European Symposium on Improved Oil Recovery. 2017. P. 1–18.
12. Schild H.G. Conformational Transitions of Poly(N-Isopropylacrylamide) in Aqueous Solution [Elektronnyi istochnik]. Rezhim dostupa: https://scholarworks.umass.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1764&context=dissertations_1 (data obrashcheniya: 25.10.2021).
13. Poulsen A., Shook G.M., Jackson A. et al. Results of the UK Captain Field Interwell EOR Pilot // Paper SPE 190175 presented at the SPE Improved Oil Recovery Conference. 2018. https://doi.org/10.2118/190175-MS.
