Раздел: «Инженерные науки» Повышение эффективности

Раздел: «Инженерные науки»
Повышение эффективности технологии термогравитационного дренирования
для условий Лыаельской площади Ярегского месторождения.
Авторы:
1. Паршаков Владислав Владимирович, студент группы НГД 1-12, г.Ухта
2. Шерстянкин Егор Дмитриевич, студент группы РЭНГМ-15 (м), г. Ухта
3. Скворцов Андрей Сергеевич, инженер «Центра исследований керна
УГТУ», г. Ухта
Руководитель:
Морозюк Олег Александрович, доцент кафедры РЭНГМ и ПГ, УГТУ,
г. Ухта
Введение
Анализ
разработки
Ярегского
месторождения
показал,
что
эффективность теплового воздействия на пласт в значительной степени
зависит от геологического строения пласта. Так, наличие в разрезе пласта
непроницаемых
или
малопроницаемых
непродуктивных
прослоев
(базальтовых, алевролитовых и др.) снижает охват пласта процессом
теплового воздействия и приводит к снижению нефтеотдачи и увеличению
ПНО. При применении технологии термогравитационного дренирования
пласта наличие таких прослоев экранирует паровой поток и препятствует
развитию паровых камер. В результате верхняя часть пласта оказывается
неохваченной
или
слабоохваченной
процессом
разработки.
Степень
вовлечения в процесс разработки всего продуктивного разреза зависит от
расположения и фильтрационных параметров непродуктивных пропластков,
которые могут изменяться в результате их теплопроводного прогрева. Кроме
того, при высоких температурах, породы, слагающие эти пропластки, в
результате температурных напряжений, могут растрескиваться. В случае
образования
трещин,
последние
могут
способствовать
повышению
проницаемости непродуктивных пропластков и повышению охвата и
нефтеотдачи разрабатываемого пласта.
В данной статье представлены результаты лабораторных исследований
влияния теплоносителя на фильтрационные свойства непроницаемых пород
(базальт, алевролит) Лыаельской площади Ярегского месторождения.
Используемое оборудование
Исследования проводились на установке «ПИК-ОФП/ЭП-К-Т, которая
предназначена для определения фильтрационно-емкостных и электрических
свойств
образцов
керна,
а
также
изучения
процессов
высоковязких нефтей холодной, горячей водой и паром.
вытеснения
Рис. 1 – Внешний вид экспериментальной установки ПИК-ОФП/ЭП-К-Т
Описание методики исследований
Лабораторные исследования состояли из двух этапов: проведение
стандартного анализа цилиндрических образцов кернового материала и
проведение специальных исследований.
Для проведения стандартного анализа образцы выбуривались из кусков
породы с обработкой торцевой поверхности перпендикулярно оси цилиндра.
После чего образцы высушивались до постоянной массы в сушильном шкафу
базальты при температуре 70 ˚С, а алевролиты при температуре 103 ˚С. По
окончании сушки образцы взвешивались и для каждого определялись
абсолютная газопроницаемость и открытая пористость. На время стандартных
исследований, образцы помещались в эксикатор над прокаленным хлористым
кальцием, во избежание попадания влаги, содержащейся в воздухе, и
выдерживались там до момента насыщения их водой. После определения
абсолютной газопроницаемости, образцы насыщались водой в сатураторе,
фотографировались и помещались в насыпную модель представленную на
рисунке 2.
Исследования включали в себя 3 серии экспериментов:
1) теплопроводный нагрев образцов;
2) воздействие на образцы горячей водой;
3) воздействие на образцы паром.
Рис. 2 – Насыпная модель пласта
Методика эксперимента по влиянию пара на свойства породы не
отличается от экспериментов по закачке горячей воды. Отличие заключается в
термодинамических условиях при которых закачивался теплоноситель. В
данном случае давление и температура подбиралась таким образом, чтобы
горячая вода переходила в состояние пара. Диапазон температур в
экспериментах задавался исходя из реальных температур в пласте, создаваемых
при закачке пара.
Результаты лабораторных исследований
По результатам проведенных экспериментов произведена оценка
изменения внешнего вида образцов. Ниже представлены фотографии образцов
базальта до и после воздействия пара.
I
II
III
Рис. 3 – Внешний вид образцов базальта до и после воздействия пара
а – образец до эксперимента; б – образец после эксперимента; I- образец №7
(T=180 ˚С, P=0,9 МПа); II – образец №4 (T=190 ˚С, P=1 МПа); III – образец
№10 (T=200 ˚С, P=1,4 МПа)
По рисунку 3 заметно, что после воздействия пара произошло
образование трещин.
Ниже представлены фотографии образцов алевролита до и после
воздействия пара.
I
II
III
Рис. 4 – Внешний вид образцов алевролита до и после воздействия пара
а – образец до эксперимента; б – образец после эксперимента; I – образец
3А3 (T=180 ˚С, P=0,9 МПа); II – образец 5А3 (T=190 ˚С, P=1 МПа);
III – образец 6А3 (T=200 ˚С, P=1,4 МПа)
По рисунку 4 видно, что после воздействия пара заметных изменений в
структуре образцов не произошло.
Об эффективности воздействия теплоносителя на непроницаемые
породы можно судить по динамике их проницаемости.
Ниже представлены диаграммы изменения проницаемости образцов
базальтовых и алевролитовых пород.
1
до
после
А
15
10
5
0
Проницаемость по газу 10-3
мкм2
Проницаемость по газу, 10-3
мкм2
20
до
Б
после
0.75
0.5
0.25
0
10
4
№ образца
7
6А3
5А3
№ образца
3А3
Рис. 5 – Динамика изменения проницаемости базальтовых и алевролитовых
пород до и после воздействия паром;
А – базальтовые породы, Б – алевролитовые породы
Выводы и рекомендации
На основании проведенных экспериментов с базальтовыми породами
получены следующие результаты:
 в результате теплопроводного нагрева базальтовых пород свыше
180 °С было зафиксировано образование трещин;
 при воздействии на образцы базальта горячей водой образование
трещин не наблюдалось;
 во всех экспериментах с закачкой пара, зафиксировано образование
трещин, либо увеличение раскрытости уже существующих.
Аналогичные эксперименты с алевролитовыми породами показали, что
теплоноситель не оказывает заметного воздействия на их фильтрационные
свойства.
Следует отметить, что выполненные исследования носят качественный
характер. В дальнейшем планируется провести аналогичные эксперименты с
аргиллитовыми породами.