Полимеры используются для повышения макроскопической эффективности очистки закачиваемой воды за счет уменьшения отношения подвижности воды к нефти и, таким образом, повышения скорости извлечения нефти.
Коэффициент мобильности
Коэффициент подвижности определяется в уравнении 2.6 как соотношение между подвижностью вытесняющей жидкости и вытесненной жидкости.
M = λD / λd 2,6
<Р> Где
M – коэффициент мобильности
λD – подвижность вытесняющей жидкости
λd – подвижность вытесненной жидкости.
λ – подвижность жидкости; мера того, насколько легко жидкость течет в пористой среде. Он определяется как соотношение проницаемости и вязкости.
λ = k / µ 2,7
<Р> Где
k – эффективная проницаемость,
μ – вязкость жидкости, и я могу быть нефтью, водой или газом.
При наиболее эффективном вытеснении, M меньше 1. Можно улучшить коэффициент подвижности, уменьшив вязкость вытесненной жидкости, увеличив вязкость вытесненной жидкости, увеличив эффективную проницаемость для масла или уменьшив эффективную проницаемость для вытесняющей жидкости. , Подходящим коэффициентом подвижности является коэффициент, при котором подвижность движущей жидкости ниже, чем ведомой жидкости. Растворы полимеров предназначены для разработки более благоприятного соотношения подвижности между впрыскиваемым раствором полимера и резервуаром масло / вода, смещенным впереди полимера. Цель состоит в том, чтобы разработать более равномерный объемный охват резервуара как по вертикали, так и по воздуху. При обычном затоплении вода имеет тенденцию прикасаться к нефти и двигаться по кратчайшему пути к эксплуатационной скважине.
Эффективность смещения
Общая эффективность E извлечения любого процесса вытеснения флюида определяется произведением макроскопической или объемной эффективности вытеснения и микроскопической эффективности вытеснения (Ronald, 2001)
E = EDEV 2,5
<Р> Где
E – общая эффективность вытеснения (масло, извлеченное процессом в расчете на масло на месте в начале процесса).
EV – макроскопическая (объемная) эффективность смещения, выраженная в долях.
ED – эффективность микроскопического смещения, выраженная в долях.
Макроскопическая эффективность вытеснения является мерой того, насколько хорошо вытесняющая жидкость входит в контакт с маслосодержащими частями резервуара. Микроскопическая эффективность вытеснения является мерой того, насколько хорошо вытесняющая жидкость мобилизует остаточное масло, когда жидкость вступает в контакт с маслом.
В процессе EOR желательно, чтобы значения ED и EV и, следовательно, E приближались к 1,0. Идеализированный процесс EOR – это процесс, при котором первичная вытесняющая жидкость удаляет всю нефть из пор нефти, с которой контактирует жидкость Sor → ¬0, и в которой вытесняющая жидкость контактирует с общим объемом пласта и вытесняет нефть в эксплуатационные скважины. Вторичная жидкая пробка, используемая для вытеснения первичной пробки, будет вести себя аналогичным образом, поскольку она будет вытеснять первичную пробку как микроскопически, так и макроскопически. Основная цель всех методов EOR состоит в том, чтобы увеличить эффективность объемной развертки и повысить эффективность вытеснения по сравнению с обычным заводнением.
Полимер – это материал, который играет важную роль в применении технологии EOR, особенно для полимера гидрогеля. Типичный проект затопления полимеров включает смешивание и закачку полимера в течение продолжительного периода времени до тех пор, пока не будет закачано около 1 / 3-1 / 2 от объема пор резервуара. Затем за этой полимерной «пробкой» следует продолжительное продолжительное затопление водой, чтобы вытолкнуть полимерную пробку и нефтяной резервуар перед ним в направлении добывающих скважин. Полимер вводится непрерывно в течение нескольких лет, чтобы достичь желаемого объема пор. Когда вода закачивается в пласт, она ищет путь наименьшего сопротивления (обычно это слои с наивысшей проницаемостью) к области более низкого давления смещенных добывающих скважин. Если имеющееся масло имеет более высокую вязкость, чем закачиваемая вода, вода будет проникать сквозь это масло, что приведет к низкой эффективности очистки или к пропуску масла. Одним из стандартных параметров скрининга, используемых для предварительного анализа пласта, является коэффициент подвижности, который представляет влияние относительной проницаемости и вязкости воды и нефти на фракционный поток на основе закона Дарси, как показано ниже:
Добавление полимера в резервуар увеличивает вязкость воды и снижает относительную проницаемость воды в резервуаре, а затем увеличивает добычу нефти из-за увеличения фракционного потока. Если коэффициент подвижности равен единице или немного меньше, вытеснение масла водой будет эффективным, как у поршней [4]. В отличие от этого, если коэффициент подвижности больше единицы, более подвижная вода будет проникать сквозь нефть и оставлять за собой области неподтвержденной нефти. Основываясь на принципе коэффициента подвижности, водорастворимый полимер может быть использован для увеличения вязкости водной фазы при одновременном снижении проницаемости воды для пористой породы и тем самым создания более эффективного и равномерного фронта для вытеснения нефти из пласта [5 , 14]. Эффект может быть получен при различных условиях пласта с подвижной нефтенасыщенностью больше нуля.
Тем не менее, значительный эффект достигается только в пласте с большим значением ko, что означает высокую подвижную нефтенасыщенность, в то время как с точки зрения характеристик масла, значение будет значительным для легкого нефтяного пласта, поэтому его вязкость низкая и его проницаемость отлично.
Идеальные свойства для агентов, контролирующих подвижность, можно суммировать следующим образом: [6] низкая стоимость или высокая экономическая эффективность, обеспечивают высокую инъекцию, эффективны при смешивании с пластовыми рассолами (до 20% общего количества растворенных твердых веществ), устойчивы к механическому разложению (до Поток 1000 м3 / м2 / д при поступлении в пористую породу), стабильность от 5 до 10 лет при температуре пласта (до 200 ° C), устойчивый к микробной деградации, низкое удержание (например, адсорбция) в пористой породе, эффективен в наличие нефти или газа и нечувствительность к O2, H2S, pH или нефтепродуктам.
Абидин 2012
Эффективность восстановления
На основании общего материального баланса пласта общая эффективность извлечения нефти может быть определена как:
общая эффективность извлечения = (количество извлеченной нефти) / (количество нефти, изначально находящейся в пласте)
<Р> Где
N – оригинальное масло на месте,
Np – накопленное масло, извлеченное после процесса извлечения.
Общая эффективность состоит из эффективности объемной развертки Evo и эффективности смещения Edo, как показано ниже:
Эффективность развертки
Эффективность развертки является важным фактором, который в сочетании с коэффициентом мобильности служит критерием оценки степени успешности процесса затопления. Общий коэффициент эффективности E представляет собой долю исходного масла, имеющегося на месте в начале процесса вторичного или третичного вытеснения, который может быть извлечен (Craft et al. 1991) (Neil et al. 1983).
E = E_D E_AS E_VS. , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , .
<Р> Где
ED = эффективность смещения
EAS = эффективность развертки ареала
EVS = эффективность вертикальной развертки
Представление всех трех показателей эффективности в резервуаре
<Р> Но
Объемная эффективность развертки:
EV = EASEVS. , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , .
Объемная эффективность развертки Evo
Это доля объема, смещенного вытесняющим агентом, до общего объема в резервуаре (Lake, 1989). Это зависит от выбранной схемы нагнетания, характера и местоположения скважин, трещин в пласте, положения газонефтяных и водонефтяных контактов, толщины пласта, неоднородности, коэффициента подвижности, разности плотностей вытесняющей и вытесняемой жидкости, и скорость потока и т. д. Обычно эффективность развертки может быть разложена как произведение эффективности развертки по площади и эффективности развертки по вертикали. Эффективность развертки площади представляет собой долю общей площади пласта, подметенной введенным вытесняющим агентом; эффективность вертикальной развертки обозначает долю от общего объема пласта в вертикальной плоскости, охватываемой введенным вытесняющим агентом. Плохая развертка значительно снизит общую эффективность восстановления и увеличит затраты на восстановление за счет увеличения необходимого объема вытесняющего агента. Эффективность очистки может быть значительно улучшена с помощью методов контроля подвижности, таких как полимеры, пены и WAG-процесс (альтернативный впрыск воды и газа). Полимер в процессе ASP может значительно повысить эффективность очистки.
Эффективность вытеснения Эдо
Это отношение количества извлеченного масла к маслу, изначально присутствовавшему в очищенном объеме. Это можно выразить в терминах насыщенности, как показано ниже
E_d = (S_oi- S_or) / S_oi. , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , .
<Р> Где
Сой – начальная нефтенасыщенность,
Sor – это остаточная нефтенасыщенность после процесса добычи нефти.
Эффективность вытеснения зависит от времени, вязкости жидкости, относительной проницаемости, межфазного натяжения, смачиваемости и капиллярного давления. Даже если бы во время заводнения все масло контактировало с закачанной водой, часть масла все равно оставалась бы в резервуаре. Это связано с захватом капель масла капиллярными силами из-за высокого межфазного натяжения (IFT) между водой и маслом. Число капилляров N представляет собой безразмерное соотношение вязких и локальных капиллярных сил, часто определяемое как в (2.14). Вязкая сила будет способствовать мобилизации нефти, в то время как капиллярные силы будут способствовать улавливанию нефти (Lake, 1989).
Эффективность вытеснения иногда называют локальной или микроскопической эффективностью развертки, которая также определяется как отношение количества вытесненного масла к количеству масла, контактирующего с вытесняющей жидкостью (водой или полимером). Это функция распределения пор по размеру контактируемого объема пласта и обычно оценивается в операциях заводнения и затопления полимером с использованием водонасыщенности за фронтом во время прорыва (Sw) и врожденной водонасыщенности (Swi).
E_D = □ (→ ┬ (S_W-S_WI)) / (1-S_WI). , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , .
Эффективность развертки области (EAS)
Он определяется как отношение площади, охватываемой фронтом, к общей площади. Это зависит от времени (объем закачки), структуры скважины, а также от коэффициента мобильности. На рисунке 2.3 представлена эффективность воздушной развертки на разных этапах операции заводнения.
В приведенном выше случае уравнения эффективности развертки антенны можно записать в виде
E_ASi = A_i / (область ABCD). , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , . (2.16)
E_ASb = A_b / (область ABCD). , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , . (2,17)
E_ASa = A_a / (область ABCD). , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , . (2,18)
Эффективность вертикальной развертки, (EVS)
Он определяется как отношение площади развертки к общей площади в вертикальном направлении развернутых слоев. Это зависит от вертикальной неоднородности (различной проницаемости, пластов, стоков и трещин) коллектора, и эти факторы препятствуют регулярному движению фронта и вредны для развертки (Cosse, 1993). Во многих случаях эффективность вертикальной развертки определяет производительность заводнения больше, чем любой другой параметр.
Одним из основных типов неоднородности является крупномасштабное наслоение, где слои с высокой проницаемостью могут укладываться рядом со слоями с гораздо меньшей проницаемостью. Этот тип неоднородности приводит к раннему прорыву воды и, следовательно, к низкой эффективности вертикальной развертки, даже если коэффициент подвижности является благоприятным (Sorbie, 1991). Роль полимера в таких системах заключается в снижении коэффициента подвижности до гораздо более низких значений (менее единицы), что улучшает вертикальную развертку, главным образом, в результате воздействия вязкого поперечного потока (Clifford and Sorbie, 1985).
Поведение полимерных растворов
Тип полимеров
Полимеры, используемые в методах повышения нефтеотдачи, подразделяются на две группы: синтетические полимеры и биополимеры.
Для затопления полимеров было рассмотрено несколько полимеров: ксантановая камедь, гидролизованный полиакриламид (HPAM), сополимеры акриловой кислоты и акриламида, гидроксиэтилцеллюлоза (HEC), карбоксиметилгидроксикти-целлюлоза (CMHEC), полакриламид (PAM), полиакриловая кислота и полиакриловая кислота ).
Критерии для полимера
Часто люди выбирают Полимер для использования на основе диапазона вязкости, концентрации и молекулярной массы, не принимая во внимание реологическое поведение Полимера, поскольку оно влияет на добычу нефти. И поскольку полимеры с улучшенной добычей нефти испытывают деградацию и потерю вязкости в результате химических, биологических взаимодействий и механических явлений, когда полимеры закачиваются в резервуар и через него, следовательно, в настоящее время использование метода затопления полимеров становится более глубоким с пониманием влияния эластичности на улучшенную эффективность развертки. Механическая и химическая деградация полимеров зависит от типа пластовой породы, типа пластовых флюидов, температуры пласта, скорости закачки и давления. «Выбор Полимера и понимание того, как реология его флюида влияет на добычу нефти, являются, вероятно, одними из наиболее важных факторов, участвующих в разработке успешной работы по затоплению Полимера» (Santhosh K Veerabhadrappa, 2011). Одним из наиболее легко используемых полимеров является гидролизованный полиакриламид, который может быть очень чувствительным к механическому разложению. (В. Литтманн, 1988).
В 2011 году Сантош К Веерабхадраппа провел исследование или исследование для скрининга Полимера на основе его реологических характеристик. Три полимера, а именно частично гидролизованный полиакриламид (HPAM) и полиоксиэтилен (PEO), использовались для исследования реологии жидкости и для извлечения нефти через песчаную пачку. Эффекты постоянной сдвиговой вязкости в зависимости от сдвиговой тонкости, ш …
Полимеры представляют собой большие молекулы и имеют одну и ту же структурную единицу, повторяющуюся снова и снова, и эти повторяющиеся единицы известны как мономеры. Эти
Пероксидазы – это оксидоредуктазы, созданные рядом растений и микроорганизмов. Уменьшение количества пероксидаз в непосредственной близости от субстрата, дающего электроны, делает пероксидазы ценными в многочисленных бизнес-приложениях.
Размер первичных частиц ND, полученных методом детонации, хорошо подходит для биомедицинских исследований, продукты детонации должны быть тщательно очищены. В зависимости от материалов и матриц, присутствующих