Физика нефтяного пласта

Физические принципы повышения нефтеотдачи пластов; основные свойства пласта и пластовых жидкостей, используемые при повышении нефтеотдачи пласта.

При вытеснении нефти водой из модели пласта поступает сначала чистая нефть, а затем нефть с водой. Нефтеотдача, достигнутая за эти периоды, называется соответственно безводной и водной.
Нефтеотдача также зависит от вида используемой энергии. Наибольшее ее зна­чение отмечается в условиях вытеснения нефти водой, что связано обычно с боль­шими запасами энергии краевых вод, которые могут быть даже неограниченными по сравнению с запасами энергии свободного газа, сжатого в газовой шапке и раство­ренного в нефти. Это объясняется также большой эффективностью промывки пор водой, так как соотношение вязкостей нефти и воды более благоприятно при вытеснении нефти водой, чем газом. Наконец, увеличению нефтеотдачи при вытесне­нии нефти водой может благоприятствовать физ.-хим. взаимодействие воды с породой и нефтью.
Вода обладает лучшей отмывающей и вытесняющей способ­ностью, чем газ. Низкая нефтеотдача естественных коллекторов объясняется микро- и макронеоднородным характером их строения. Микронеоднородный и сложный характер строения порового пространства - причина прорыва вод и газа по отдельным каналам и образования водонефтегазовых смесей в пористой среде.
Высокая вязкость нефти по сравнению с вязкостью воды способствует уменьшению нефтеотдачи. На нефтеотдачу пластов в значительной степени влияет удельная поверхность пород. Нефть гидрофобизует поверхность твердой фазы, и часть нефти, находящейся в пленочном состоянии, может быть удалена из пласта лишь специальными методами воздействия.
Макронеоднородное строение пластов - наиболее существенная причина неполной отдачи нефти пластом. Неоднородностью строения, свойств и состава пород объяс­няется появление зон, не промываемых водой и слабо дренируемых газом. Оказалось также, что нефтеотдача зависит от свойств пористой среды и условий вытеснения нефти водой и газом (количество и состав связанной воды, состав и физико-химические свойства нефти и горных пород, скорость вытеснения и др.). Вода лучше вытесняет нефть из пористых сред, чем газ. Поэтому необходимо создавать искусственный или использовать естественный водонапорный режим вытеснения. Эффективность заводнения повышается при добавлении в нагнетаемую воду спец веществ, улучшающих ее нефтевытесняющие свойства. Т. к. маловязкие нефти лучше вытесняются из пласта, некоторые МУН основаны на искусственном введении в пласт тепла и теплоносителей для снижения вязкости пласт нефти. Бензин и жидкий пропан способны удалять из пористой среды практически всю нефть (нагнетение в пласт сжиженных газов). Явление + тяжелых УВ в газовой среде высокого давления используют для разработки методов уменьшения остаточной нефтенасыщенности путем искусственного перевода части нефтянных фракций в пласте в паровую фазу при нагнетании в залежь газов высокого давления. Также применяются: нагнетание в пласт загущенных вод, вытеснение нефти пенами, стабилизированными ПАВ, внутрипластовое горение нефти и др. изучаются также: электрические, ультразвуковые, вибрационные способы воздействия.

17.