Тестирование технологии предварительно сшитых частиц полимерного геля для ограничения водопритоков на фильтрационных керновых моделях
- 1 — ООО "НефтеПром Сервис" ▪ Orcid
- 2 — Миссурийский университет науки и технологий
- 3 — Пермский национальный исследовательский политехнический университет
- 4 — Пермский национальный исследовательский политехнический университет
- 5 — Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Аннотация
С целью снижения обводненности скважин и выравнивания профилей приемистости рассмотрены перспективы внедрения на российских месторождениях технологии PPG, при которой в нагнетательную скважину закачиваются предварительно сшитые частицы полимерного геля. Эти частицы, являясь суперсорбентом на основе полиакриламида, впитывают воду, становятся эластичными, что позволяет им сжиматься и рваться в узких фильтрационных каналах. При фильтрации полимера по проницаемым обводненным пропласткам частицы полимера накапливаются в обводненных интервалах и таким образом образуют полимерную пробку, которая перераспределяет фильтрационные потоки и увеличивает охват пласта процессом вытеснения нефти. К настоящему времени на месторождениях Китая и США по технологии PPG проведено более 4000 скважинных операций. На отечественных месторождениях Западной Сибири имеется ограниченный опыт применения аналогичной технологии в условиях высокотемпературных пластов с низкой минерализацией пластовой воды. В условиях низкотемпературных месторождений с повышенной минерализацией пластовой воды, ввиду отсутствия гидролитических процессов в полиакриламиде, известные отечественные составы не применимы по причине низкой абсорбционной емкости. Авторами синтезирован полимер на основе полиакриламида методом блочной полимеризации, позволяющий получить высокий показатель абсорбционной емкости, в том числе для низкотемпературных пластов с высокой минерализацией пластовой воды, что характерно для месторождений Пермского края. На керновых моделях проведены фильтрационные эксперименты с разработанным авторами составом, ориентированным на низкие пластовые температуры и высокую минерализацию пластовой воды. В результате экспериментов установлено, что набухшие частицы геля способны проходить в трещины диаметром меньше собственного размера минимум в 20 раз. При значительном увеличении вязкости дисперсионной среды стабильность суспензии увеличивается. Частицы полимерного геля обладают необходимой прочностью для осуществления закачки в промысловых условиях. Трещинная проницаемость при закачке полимера кратно снижается и становится сопоставимой с проводимостью коллекторов порового типа.
Литература
- Ilyushin P.Yu., Rakhimzyanov R.M., Solovyev D.Yu., Kolychev I.Yu. Analysis of geological and technical operations to increase the productivity of producing wells in oil fields of the Perm Krai. Vestnik Permskogo natsionalnogo issledovatelskogo politekhnicheskogo universiteta. Geologiya. Neftegazovoe i gornoe delo. 2015. N 15, p. 81-89. DOI: 10.15593/2224-9923/2015.15.9 (in Russian).
- Baikova E.N., Muslimov R.Kh. Experience in the application of limiting water inflow technologies and repair and insulation operations in fractured carbonate collectors. Georesursy. 2016. Vol. 18. N 3. Part 1, p. 175-188. DOI: 10.18599/grs.18.3.6 (in Russian).
- Barabanov V.L., Demyanovskii V.B., Kaushanskii D.A. The study of the rheological heterogeneity of liquid systems by the example of water-swollen dispersed polyacrylamide gels. Aktualnye problemy nefti i gaza. 2016. Iss. 1 (13). DOI: 10.29222/ipng.2078-5712.2016-13.art4 (in Russian).
- Dvoinykov M.V., Nutskova M.V., Kuchin V.N. Analysis and justification of the compositions choice for water inflows limiting during wells completion. Vestnik Permskogo natsionalnogo issledovatelskogo politekhnicheskogo universiteta. Geologiya. Neftegazovoe i gornoe delo. 2017. Vol. 16. N 1, p. 33-39. DOI: 10.15593/2224-9923/2017.1.4 (in Russian).
- Idiyatullin A.R. RITIN-10: new effective oil recovery agent. Neftyanoe khozyaistvo. 2007. N 2, p. 54-58 (in Russian).
- Molchanov A.A., Ageev P.G. Implementation of new technology is a reliable method of extracting reserves remaining in hydrocarbon deposits. Zapiski Gornogo instituta. 2017. Vol. 227, p. 530-539. DOI: 10.25515/PMI.2017.5.530 (in Russian).
- Ilyushin P.Yu., Galkin S.V., Poplaukhina T.B., Luzina N.G. Development of a methodology for determining the dynamics of well products watering, taking into account the influence of geological and technological indicators. Neftyanoe khozyaistvo. 2012. N 4, p. 108-110 (in Russian).
- Rogachev M.K., Kondrashev A.O. Justification of the technology of internal water insulation in low-permeable collectors. Zapiski Gornogo instituta. 2016. Vol. 217, p. 55-60 (in Russian).
- Bai B., Zhou J., Yin M. A comprehensive review of polyacrylamide polymer gels for conformance control. Petroleum Exploration and Development. 2015. Vol. 42, Iss. 4, p. 525-532. DOI: 10.1016/S1876-3804(15)30045-8
- Chang S.Ch., Yoo J.S., Woo J.W., Choi J.S. Measurement and Calculation of Swelling Equilibria for Water/Poly(acrylamide-sodiumallylsulfonate) Systems. Korean Journal of Chemical Engineering. 1999. Vol. 16, Iss. 5, p. 581-584.
- Wang J., Liu H., Wang Z., Xu J., Yuan D. Numerical simulation of preformed particle gel flooding for enhancing oil recovery. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2013. Vol. 112, p. 248-257. DOI: 10.1016/j.petrol.2013.11.011
- Shapiro S.A., Khizhniak G.P., Plotnikov V.V., Niemann R., Ilyushin P.Yu., Galkin S.V. Permeability dependency on stiff and compliant porosities: a model and some experimental examples. Journal of Geophysics and Engineering. 2015. Vol. 12. N 3, p. 376-385. DOI: 10.1088/1742-2132/12/3/376
- Shapiro S.A., Niemann R., Khizhniak G.P., Ilyushin P.Yu., Plotnikov V.V., Galkin S.V. Stress-dependent permeability versus stiff and compliant porosity: Theory and experiments. SEG Technical Program Expanded Abstracts. 2015, p. 2990-2994. DOI: 10.1190/segam2015.5761906.1
- Shapiro S.A. Stress impact on elastic anisotropy of triclinic porous and fractured rocks. Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2017. Vol. 122. N 3, p. 2034-2053. DOI: 10.1002/2016JB013378
- Wever D.A.Z., Picchinoni F., Broekhuis A.A. Polymers for enhanced oil recovery: A paradigm for structure-property relationship in aqueous solution. Progress in polymer science. 2011. Vol. 36. Iss. 11, p. 1558-1628. DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2011.05.006