ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Динамика концентрации сульфат-аниона. Мониторинг гипсообразования как фактора стабилизации эмульсий из "Проблемы извлечения остаточной нефти физико-химическими методами" Для полного рассмотрения влияния закачек серной кислоты требуется учесть процессы, происходящие в водной фазе, в частности, изменение минерального состава воды и взаимодействие закачиваемых ионов с пластовыми. Одним из факторов, вызывающих значительные осложнения в процессе добычи нефти, является образование осадков неорганических солей, в частности, гипса. Осаждение гипса в призабойной зоне пласта и на стенках скважины снижает дебиты кроме того, образование мелкодисперсной твердой фазы приводит к формированию чрезвычайно стабильных и высоковязких эмульсий. На Восточно-Сулеевской площади имели место случаи образования высоковязких эмульсий, сопровождавшиеся загипсовыванием добывающих скважин. [c.129] Образование гипса может быть вызвано многими причинами как естественного, так и техногенного происхождения, влияющими на баланс ионов, содержащихся в пластовой и закачиваемой воде, и на окружающие условия. [c.129] Равновесное состояние пластовых вод, являющихся сложными системами, легко нарушается с изменением пластовых условий -снижении давления, температуры, при контакте с другими пластовыми или пресными водами. При дегазации пластовых вод может существенно измениться показатель pH, влияющий на растворимость солей. Например, при дегазации сероводородсодержащих вод pH среды увеличивается вследствие выделения сероводорода выделение углекислого газа из пластовых вод, пересыщенных ионами кальция, приводит к образованию малорастворимого осадка карбоната кальция. Растворимость солей, в свою очередь, меняется с изменением температуры, поэтому при охлаждении призабойной зоны может начаться осадкообразование. [c.129] По имеющимся данным, в НГДУ Сулеевнефть в период с 1971 по 1993 г. закачано около 700 тыс. т серной кислоты. Если учесть тот факт, что в большинстве случаев в пластовой воде концентрация катионов кальция выше, чем сульфат-анионов (то есть концентрация сульфата является лимитирующей при образовании гипса), то значительное увеличение концентрации сульфата вследствие закачки серной кислоты могло бы привести к повышенному гипсообразованию. [c.130] Следует отметить, что данные анализа проб попутно добываемой воды не могут дать исчерпывающей информации о текущем состоянии процесса гипсообразования. Это связано с тем, что большая часть осадков образуется в ПЗП и стволе скважины соответственно содержание ионов в воде снижается, и вода на устье скважины может иметь пониженную минерализацию по сравнению с пластовой. В этой связи для объективной оценки возможности выпадения гипса желательно иметь данные анализа глубинных проб воды. [c.130] Зная ионную силу, можно определить константу растворимости либо из табличных данных, либо по уравнению регрессии. [c.131] При пересыщенности добываемой воды гипсом (ф 1) последний может выпадать как в объеме, так и на поверхности теплообмена. При недонасыщенности воды гипсом (ф 1) выпадение гипса в объеме невозможно, однако на поверхности теплообмена возможность выпадения гипса сохраняется при снижении ф до 0,9 вследствие дополнительного насыщения раствора гипсом из-за выпаривания. [c.131] Результаты мониторинга данных 6-компонентного анализа добываемой воды по добывающим скважинам Восточно-Сулеевской площади приведены в табл. 5.3 и на рис.5.1-5.5 (см. цвет, вкл., с. 4-8). [c.131] Результаты мониторинга показывают, что на Восточно-Сулеевской площади в попутно добываемой воде уровень катионов кальция значительно выше, чем сульфат-анионов, поэтому гипсо-образование практически всегда лимитируется концентрацией 804 и происходит, когда она превышает 500 мг/л. [c.132] Важно отметить, что при составе добываемой воды, соответствующем проектному (последняя строка в табл. 5.3), выпадения гипса происходить не может (коэффициент пересыщения ф = 0,11). Следовательно, наблюдаемое гипсообразование связано с изменением состава пластовой воды, произошедшим за длительное время эксплуатации Восточно-Сулеевской площади. Можно наблюдать указанное изменение, сравнив средние текущие концентрации ионов Са и 804 с проектными. Так, по реагирующим скважинам, приведенным в табл. 5.3, на октябрь 1998 г. средняя концентрация Са составляла 7820 мг/л (в проектной документации -24772 мг/л), а 804 - 313 мг/л (по проекту - 35,7 мг/л). Очевидно, что концентрация ионов кальция снизилась, а сульфата - увеличилась. [c.132] Снижение концентрации ионов кальция в воде можно объяснить тем, что, во-первых, на данной площади осуществлялось заводнение водой меньшей минерализации (или пресной) во-вторых, значительная доля ионов кальция находится в связанной форме в виде осадков и не поступает в добывающие скважины. Увеличение же концентрации сульфат-аниона, по-видимому, следует приписать закачке серной кислоты. [c.132] В связи с усилившимся с 1998 г. гипсообразованием рекомендуется проводить на загипсованных скважинах соответствующие ГТМ, например, закачку композиции НС1+ ингибитор солеотложения. Также рекомендуется регулярно проводить мониторинг работающего фонда добывающих скважин на предмет гипсообразования при этом желательно иметь результаты 6-компонентного анализа не только попутно добываемой воды, но и глубинных проб пластовой воды. [c.134] Вернуться к основной статье