Создание комплекса технологий и технических средств обеспечения циклического заводнения продуктивных нефтяных пластов на поздней стадии разработки

Объект исследования: трудноизвлекаемые запасы нефти в сложнопостроенных карбонатных и высокообводненных терригенных пластах. Цель: обеспечение непрерывного регулируемого циклического заводнения нефтяных месторождений с использованием комплекса технических устройств и технологий ремонтно-изоляционных работ. Изучены связи параметров процессов ограничения водопритока в нефтяных скважинах и непрерывного функционирования системы поддержания пластового давления заводнением (в том числе и циклического) в условиях отрицательных температур окружающей среды с использованием новых технических средств закачки воды и составов для ограничения притока попутной воды в скважины, а также компьютерных технологий проектирования, контроля и управления техноприродными системами при заводнении нефтяных пластов. Научно обоснованы новые технологические варианты использования тепла грунта, сосредоточенного ниже границ промерзания для обогрева устьевой арматуры нагнетательных скважин, заключающиеся в применении естественного конвективного теплообмена прямого и обратного действия. Установлены закономерности изменения температур устьевого оборудования в неотрицательном диапазоне. Получено комплексное решение для расчета параметров процесса нагнетания технической воды в условиях ее замерзания при различной степени минерализации, плотности и температуры рабочего агента с использованием новых методик и алгоритмов вычисления. На основе исследований свойств водоизоляционных материалов: выявлены закономерности взаимодействия водного раствора полиалюминий хлорида с карбонатной составляющей породы в зависимости от pH раствора, заключающиеся в возможности регулирования гидравлического сопротивления коллектора; выявлены коалиционные (симбиотические) эффекты в водоизоляционном составе ацетоноформальдегидная смола - едкий натр. Обнаружено, что при содержании в составе смолы АЦФ 80 - 95% едкого натра в количестве 1 - 2% прочность на сжатие водоизоляционного камня возрастает с 0,89 - 8,87 МПа до 12,21 - 16,52 МПа. Установлены эффект снижения скорости экзотермической реакции поликонденсации резорцинофенольных и ацетоноформальдегидных смол в присутствии кислых отвердителей и цемента, отфильтровывание этих смол из полимерцементного раствора в имеющиеся нарушения эксплуатационной колонны с одновременным формированием закрепляющего цементного стакана в эксплуатационной колонне. Доказано, что водоизоляционные свойства эмульсий высоковязкой нефти с водой определяются величинами пластических и упругопластических свойств параметров эмульсий (напряжение сдвига и градиент скорости) - неньютоновских жидкостей, а также выявлены динамики вязкости нефтесилорной эмульсии при различных содержаниях водной фазы. На основе наработки полученных качественных результатов экспериментов с моделями пласта доказана возможность (установлена зависимость перехода значений остаточного фактора сопротивления) применения зависимости на реальных объектах с учетом математической модели. Получен коэффициент отношения между расходом жидкости и перепадом давлений в натурных и модельных условиях с учетом толщины пласта, равный 1/102,8. Установлены зависимости прироста добычи нефти в карбонатных коллекторах порово-трещинного типа после проведения технологии полимер-кислотного воздействия в зависимости от геолого-физических и физико-химических параметров пластовых систем, а также эксплуатационных характеристик объектов воздействия. Определены пределы необходимого и достаточного при подборе количества и качества характеристик карбонатных пластов для прогнозирования успешности планируемых работ. Значимость результатов заключается в возможности определения и уточнения влияния геолого-технологических и физико-химических параметров объектов разработки на результативность воздействия на ПЗП и пласт в условиях разных групп объектов при использовании искусственного заводнения нефтяных пластов.