Вимоги до технологічних властивостей дисперсних матеріалів, придатних для тампонування тріщин у процесі видобування нафти

Abstract

Дисперсні системи є найбільш придатними матеріалами для тампонування тріщин нафтового пласта як каналів передчасного проривання витіснювальних агентів (води, водних розчинів активних домішок) до видобувних свердловин, що підтверджено практикою їх використання. Мета даної роботи – обґрунтувати вимоги до технологічних властивостей тампонувальних дисперсних матеріалів. Методами дослідження вибрано класифікацію дисперсних систем за геометричними розмірами частинок дисперсної фази, механізм утворення тампонувального бар’єру, аналіз умов проникнення дисперсної фази в пори та тріщини нафтового пласта і перенесення їх у них, а також ураховано вартість матеріалів і технологічність роботи з ними та запомповування в пласт. Це дало змогу виділити і обґрунтувати вимоги відповідності дисперсної системи структурному і концентраційному критеріям вибіркової і керованої кольматації (відсутності кольматації пор матриць і проникання дисперсної фази в тріщини з імовірнісним обґрунтуванням явища кольматації полірозмірного тріщинувато-пористого середовища полідисперсною системою у вигляді суспензії), нульової плавучості дисперсної фази (за гідродинамічним критерієм, коли практично швидкість седиментації частинок рівна нулю), вартості матеріалу (оскільки може бути потреба у великих об’ємах його до 2% об’єму пласта) та технологічності роботи і запомповування в пласт (відсутність розчинності у воді і бажане набрякання в нафті, здатність ущільнюватися в тріщинах і створювати малопроникну структуру з проникністю, близькою до проникності пласта тощо). Сформульовані вимоги дають змогу вибирати технологічний матеріал серед існуючих дисперсних систем, випуск яких освоєно виробництвом, або створювати нові дисперсні системи.

The article deals with researches to select dispersed systems classification. The dispersed systems are the most suitable materials for plugging cracks of the oil reservoir as canals of untimely breakthrough of displacement agents (water, water solutions of active admixtures) to productive wells that is proved by their application in practice. The requirements to technological properties of plugging dispersed materials have been grounded. The classification of the dispersed systems according to geometry dimensions of dispersed phase particles and mechanism of the plugging barrier formation, conditions analysis of the dispersed phase penetration the into the pores and cracks of the oil reservoir were chosen as the research methods and also the material cost and manufacturability of the operation with them and pumping into the reservoir were considered. It gave the possibility to select and ground the requirements of the dispersed system correspondence to structural and concentration criteria of selective and control colmatation (absence of matrix pores colmatation and dispersed phase penetration into cracks with probable grounding of the phenomenon of colmatation for polydimension cracks and porous medium by polydispersed system as a slurry), zero floatability of the dispersed phase (according to hydrodynamic criterion when the actual speed of particles sedimentation equals zero), the cost of material (as there may be a need for it in great amounts to 2% of the reservoir bulk volume) and technological works and pumping into the formation (the absence of water solubility and desired swelling in oil, ability to consolidate in the cracks and form a low permeable structure with permeability similar to the formation one etc.). The above mentioned requirements allow to choose technological material among existing dispersed systems the production of which has been mastered by the industry or create the new ones.