Атаев М.Ш.
ИССЛЕДОВАНИЯ ПО УВЕЛИЧЕНИЮ ДОБЫЧИ НЕФТИ *
Аннотация:
как известно, в последние годы большое внимание уделяется публикации многочисленных материалов об условиях в призабойной зоне, способах воздействия на них, а также исследованиям, проводимым в соответствующей области в связи с эксплуатацией нефтегазоконденсатных месторождений. Как видно, затронутая проблема в настоящее время имеет большое значение. Следует отметить, что эксплуатация нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений напрямую связана с проникновением в пористые среды скважин очень больших объемов жидкости и газа. Закономерности фильтрации нефти и газа, в том числе и при добыче нефти и газа, во многом зависят от свойств пористой среды, жидкостей и газов в пласте, а также факторов и средств, воздействующих на прискважинную зону. Учитывая вышеизложенное, в данной статье рассматривается применение термохимического процесса, сопровождающегося выделением большого количества газа и тепла, для очистки прискважинной зоны и целенаправленного изменения физических условий в пласте в лучшую сторону.
Ключевые слова:
призабойная зона, пористые среды, добыча нефти, термохимический процесс
DOI 10.24412/2712-8849-2025-586-1111-1117
Процессы добычи нефти часто сопровождаются нежелательным образованием органических отложений, таких как асфальтосмолопарафиновые отложения, в призабойной зоне пласта. Данная ситуация приводит к уменьшению добычи нефти и газа. Несмотря на то, что проблема формирования органических отложений существует уже более 60 лет, на сегодняшний день она является актуальной.Исходя из вышеизложенного, борьба с асфальтосмолопарафиновым отложениям при добыче нефти ведется по разным методам. К этим методам удаления относятся: тепловые методы, механические методы, химические методы [1,2]. Наиболее распространенным среди методов удаления асфальтосмолопарафиновых отложений являются термохимические методы удаления.Для обработки призабойных зон нами использованы в качестве активного металла магний Mg, раствор минеральной кислоты – соляной кислоты и присутствующий в пласте CaCO3[3,4].Целесообразно использовать крахмал, чтобы предотвратить риск осаждения на стенках пор веществ, образующихся в результате процесса, что приводит к уменьшению площади поперечного сечения пор.Поставленная цель достигается путем проведения следующих термохимических процессов в призабойной зоне и пласте.Mg+ 2HCl = MgCl2+ H2+ Q (1)CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO 2 + H2O + Q (2)Сначала порошкообразный магний Mg (10-15 % Mg ) смешивают крахмалом, затем подется 12-20%-ный раствор соляной кислоты. Требуемое количество соляной кислоты определяется по стехиометрическим расчетом в зависимости от количество магний Mg и CaCО3 участвующих в реакции.. Количество CaCО3 в слое определяется аналитическим методом.Известно. что для проведения термохимического процесса в призабойной зоне важным вопросом является определение объем, которая происходит термохимическая реакция. Этот объем зависит от распространения выбранных веществ в призабойной зоне, от пористости и физических обстоятельств пласта. Данный объём играет большую роль при проведении процесса.Исходя вышеизложенного, объём проведённой термохимической реакции рассчитывается следующим образом:где: Пи=3,14, D=2+2,5м-диаметр призабойнай зоны скважина, m=0,45+0,6- пористость породы, d- диаметр скважины, H - эффективная толщина фильтрующий зоны, м.Объем полученного газа в результате проведенного процесса рассчитывается формулой:Составляем материального баланса вышеизложенного процесса при расходе 1000кг магния Mg. Полученный материальный баланс представлен в таблице 1.Таблица 1. Материальный баланс процесса.Уравнение теплового баланса данного процесса имеет следующий вид:Q 1 +Q 2 +Q 3 +Q р =Q 4 +Q 5 +Q и ( 5)где ,Q 1 ,Q 2 ,Q 3 ,Q r ,Q 4 ,Q 5 ,Q i соответственно количество тепла поступающие с компонентами Mg, HCl,H2О, тепло реакции, количество тепла уносимыми с компонентами MgCl2 , H2 и потери тепла.Соответствующим расчетным путем определяем и вышеуказанных количеств теплы:Q 1 = 19660 кДж , Q 2 = 49353 кДж , Q 3 = 2299449,6 кДж , Qr = 23000000 кДжПринимая уровень потери тепла 5% определяем температуру в призабойной зоне после проведения термохимического процесса:где, Ср удельная теплоемкость соответствующего вещества, кДж/кгК, для Mg 0,983, HCl 0,8113, H2О 4,2, MgCl2 0,748, H2 14,17 составляет.Как выше указано термохимические реакции в призабойной зоне происходит по уравнениям (1) и (2). Известно. что в призабойной зоне давление изменяется в интервале 150-250 атм. При данном интервале давление в призабойной зоне, принимая температуру 100°Cрасчетным путем по формуле (4) определяем объёмы газов , и + Результаты представлен в таблице 2.Таблица 2. Зависимости объемы при 100 ° C от давления призабойной зоне.Зависимости объемы газов после проведения термохимического процесса в призабойной зоне от давления представлены на рис. 1.Рис. 1. Зависимости объемы газов в призабойной зоне от давления.1-объемH2 , 2- объемCO2 , 3-объемH2+CO2.По схеме призабойной зоны радиус распространение кислоты составляет 1 м, а эффективная высота составляет 30 м. В этой зоне содержание CaCO3 меняется в диапазоне 3-8 %. С увеличением количествоCaCO3 требуется большое количество кислоты и в том числе увеличивается объём полученного газа CO2. Для разных содержанийCaCO3 определены объём полученного газа CO2 в условиях призабойной зоны, результаты представлены виде таблицы.Таблица 3. Зависимость объём газаCO2от содержанияCaCO3 и давления.Результате, проведением термохимического процесса в призабойной зоне выделяется большого объёма газа. Кроме того, за счет полученного тепла в этой зоне, как видно из расчета, температура быстро растет. Применение изложенного метода создается благоприятное условие в призабойной зоне для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений и увеличение добычи нефти. Так как очищается поры в фильтрующей зоне, приток нефти и газа становится без сопротивления загрязнений. Анализ существующих методов и технологий удаления и предупреждения образования асфальтосмолопарафиновых отложений показывает, что наиболее эффективными и одновременно технологичными на сегодняшний день являются термохимические методы. Так как в результате применением данного метода для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений намного увеличивается добычи нефти.
Номер журнала Вестник науки №5 (86) том 2
Ссылка для цитирования:
Атаев М.Ш. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО УВЕЛИЧЕНИЮ ДОБЫЧИ НЕФТИ // Вестник науки №5 (86) том 2. С. 1111 - 1117. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/22964 (дата обращения: 20.07.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+