Методика проведения исследований

ЛАБОРАТОРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ВОДОГАЗОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ДЛЯ УСЛОВИЙ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Цели, задачи и объект исследований
Цель. Оценка эффективности ВГВ в геолого-термобарических условиях
месторождений Республики Беларусь
Задачи. Определение прироста коэффициента нефтевытеснения при ВГВ,
установление функций относительных фазовых проницаемостей в системах
нефть-вода-порода, нефть-газ-порода и вода-газ-порода
Объектами исследования выбраны образцы кернового материала,
выпиленные параллельно напластованию из полноразмерного керна,
правильной цилиндрической формы диаметром 30 мм и длиной 30-40 мм,
составляющие линейные модели пласта воронежской, а также 8 пачки
межсолевой залежи Речицкого месторождения. Характер насыщения –
нефтенасыщенные с остаточной водонасыщенностью.
Методика проведения исследований
Исследования
проводились
утвержденных программ работ
согласно
Подготовка
кернового
материала
выполнялась
в
соответствии
с
требованиями ГОСТ 26450.0-85 – ГОСТ
26450.2-85
Исследования
по
определению
коэффициента вытеснения проводились
согласно ОСТ 39-235-89
Определение функций относительных
фазовых проницаемостей выполнялось в
соответствии с методом JBN (Johnson E. F.,
Bossler D. P., Neumann V. O. «Calculation of relative
permeability from displacement experiments»)
разработанных
и
Методика проведения исследований
Исследования на керновом материале
Подготовительные этапы
1. Насыщение образцов моделью воды методом вакуумирования
2. Центрифугирование (моделирование остаточной водонасыщенности)
3. Насыщение керосином.
4. Сборка модели в кернодержателе, создание термобарических условий
исследования
5. Замещение керосина рекомбинированной моделью нефти
Проведение исследований по определению прироста Квыт.
6. Моделирование этапа заводнения путем закачки в модель пласта воды.
7. Закачка газа одной оторочкой или поочередная порционная закачка газа
и воды с варьированием объемов и количества закачиваемых оторочек
флюидов.
Проведение исследований по определению функций относительных
фазовых проницаемостей
6. Закачка на относительно высокой скорости вытесняющего агента (вода,
газ) одной оторочкой.
Методика проведения исследований
Насыпная модель пласта
(мелкодисперсные водоазотные смеси)
Подготовительные этапы
1. Насыщение насыпной модели моделью нефти методом вакуумирования
2. Моделирование этапа заводнения путем закачки в модель воды.
3. Закачка мелкодисперсной водоазотной смеси.
Регистрируемые параметры: время, давление гидрообжима, давление
на входе и выходе из модели, объем вытесненного флюида (нефть, вода,
газ).
Рассчитываемые показатели: функции относительных фазовых
проницаемостей,
градиент
давления,
нефтенасыщенность,
водонасыщенность, газонасыщенность, коэффициенты вытеснения.
Оборудование
Исследования
проводились
на
установках
AUTOFLOOD
700
компании
Vinci
Technologies
(Франция).
Контейнер
Дозировочные насосы
высокого давления
Максимально
допустимые:
давление иссл. – 68 МПа,
температура – 150 °С.
Регулятор
противодавления
Кернодержатель
Система
управления
и контроля
Оборудование
Стенд конструкции БелНИПИнефть для проведения исследований с
использованием мелкодисперсных водоазотных смесей
мерная бюретка кернодержатель
манометр
Инжектор-диспергатор
Диафрагменный насос
смотровая
ячейка
вентиль
электродвигатель
гидрокомпенсатор
газовый
редуктор
баллон с азотом
Частотный регулятор
Емкость с
моделью
воды
редуктор
Результаты исследований
Отбензиненный газ
Р, МПа
Квыт., %
ГФ, см3/см3
70
180
А
В
В
Б
160
60
140
50
120
40
100
30
80
60
20
40
Р, МПа
Квыт., %
ГФ, см3/см3
60
160
А
Б
Азот
Р, МПа
Квыт., %
0
0
5
6
Коэффициент вытеснения
7
Градиент давления
8
Газовый фактор
9
Vпор, относ. ед.
1203
ГФ, см3/см
100
160
А
В
Б
100
140
90
Увеличение скорости
фильтрации в 2 раза
20
140
50
40
10
В
80
3070
60
120
80
100
60
2050
80
40
4060
30
Углекислый газ
10
40
20
20
20
10
0
0
6
0
1
2
3
7
4
Коэффициент вытеснения
Коэффициент вытеснения
5
6
7
Давление фильтрации
Давление фильтрации
8
8
9
Газовый фактор
Газовый фактор
10
11
0 0
9 12
Vпор, относ. ед.
Vпор,
относ. ед.
Результаты исследований
Кн, г
нефть – углекислый газ
нефть – отбензиненный газ
Кн
Sг
Кг
Sн
нефть – азот
Кг
Кн
Sн
Результаты исследований
№
п/п
1
Вид газа
Азот
Способ ВГВ
Одной
или
несколькими
оторочками
Мелкодисперсная смесь
2
Отбензиненный
газ
Одной
или
оторочками
несколькими
3
Углекислый газ
Одной
или
оторочками
несколькими
Залежь и
месторождение в
геологотермобарических
условиях которых
проводились
эксперименты
Прирост коэффициента нефтевытеснения, %
9 – 16
vr Речицкое
10,5-12,5
VIII п. zd Речицкое
9 – 19
vr Речицкое
до 37
Результаты исследований ВГВ с использованием СО2
Из исследованных газов углекислый газ
обладает лучшими нефтевытесняющими
свойствами
благодаря
тому,
что
в
термобарических
условиях
воронежской
залежи Речицкого месторождения находится в
фазовом
состоянии
сверкритической
жидкости.
Сверхкритические жидкости диффундируют
сквозь твердые тела подобно газам, а
растворяют вещества подобно жидкостям.
Выводы
1. Все опробованные методы ВГВ позволяют увеличить коэффициент
вытеснения.
2. По эффективности прироста коэффициента вытеснения газы
распределились следующим образом: углекислый газ - отбензиненный
газ - азот.
3. В процессах многофазной фильтрации в условиях матричной части
карбонатных коллекторов превалируют капиллярные эффекты
и
процессы образования дисперсий, что вызывает проявление т.н.
эффекта Жамена.
4. Больший коэффициент вытеснения нефти газом по сравнению с
вытеснением водой объясняется лучшей вытесняющей способностью
газа в условиях сравнительно низкопроницаемых преимущественно
гидрофобных коллекторов.
5. Одним из эффектов способствующих увеличению коэффициента
вытеснения на микроуровне, вероятно, является процесс сегрегации в
результате которого происходит частичное замещение нефти газом в
зонах “нединамической пористости” (тупиковых, застойных участках).
6. При прохождении через пористую среду мелкодисперсные водоазотные
смеси сохраняют свою структуру.