ПРИМЕНЕНИЕ SPI-ГЕЛЯ СОВМЕСТНО С CO₂ В ЦЕЛЯХ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПРИ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЯХ

Введение

Проблема повышения нефтеотдачи пластов в условиях разработки месторождений высоковязких нефтей является одной из наиболее актуальных задач современной нефтегазовой геологии. Карбонатные коллекторы, характеризующиеся трещиноватостью, кавернозностью и неоднородностью фильтрационных свойств, существенно осложняют процесс вытеснения нефти традиционными методами. Высокая вязкость нефти и наличие каналов с аномально высокой проницаемостью приводят к преждевременным прорывам закачиваемых агентов и снижению коэффициента охвата пласта.

Применение SPI-геля

Silicat-Polymer-Initiator (SPI) гели – это многокомпонентные силикатные гели для улучшения охвата нефтеотдачи, включая закачку углекислого газа. Гель SPI – позволяет герметично изолировать каналы, через которые может возникнуть риск прорыва газа. Сам гель изначально закачивается в скважину в виде низковязкой жидкости (схожая с водой), что позволяет ему проникнуть в трещины и выдавить оттуда оставшуюся нефть [1; 2].

Второй этап включает в себя последующее нагнетание расчетных объемов углекислого газа как через нагнетательные, при необходимости и через добывающие, скважины для создания единого гидродинамически связанного поля воздействия. При контакте закачанного диоксида углерода с предварительно размещенным в пласте силикатно-полимерным раствором инициируется химическая реакция, в результате которой происходит формирование прочного сильно межсетчатого геля. Этот гель, в отличие от традиционных полимерных составов, обладает высокой структурной прочностью и адгезией к породе карбонатного коллектора, что позволяет ему надежно блокировать высокопроницаемые трещины и кавернозные каналы, полностью исключая риск последующего прорыва газовых и водных агентов. В то же время, наличие в системе непрореагировавшего углекислого газа обеспечивает реализацию механизмов смешивающегося или несмешивающегося вытеснения: CO₂ диффундирует в нефтенасыщенные блоки матрицы, которые ранее не дренировались из-за перенаправления потоков по трещинам, и существенно снижает вязкость нефти, тем самым повышая коэффициент вытеснения.

Технология SPI обладает рядом свойств, которые могут решить проблемы в сложных условиях:

1. Гель образуется только при прямом контакте с CO₂. При контакте с водой или нефтью гелеобразование не происходит. Это показывает, что гель способен заблокировать именно газовые каналы, не повреждая нефтенасыщенные зоны.
2. SPI-смесь имеет вязкость, близкую к воде, что позволяет эффективно закачивать её даже в низкопроницаемые коллекторы, часто ассоциируемые с высоковязкой нефтью.
3. Гель SPI в 3–10 раз прочнее стандартных сшитых полиакриламидных гелей.
4. SPI-гель способен частично восстанавливаться после разрушающего сдвига, что критично при фильтрации через поровое пространство.

Данный метод был протестирован на 2 разных месторождениях США, в том числе на карбонатных низкопроницаемых коллекторах [4]. Данный метод позволил увеличить добычу нефти в карбонатном резервуаре на 25% и снизить приемистость CO₂ до 60% после обработок [1].

Заключение

На основе опыта применения SPI-гелей на месторождении с карбонатным коллектором и высоковязкой нефтью установлено: увеличение добычи нефти путем снижения вязкости, увеличения выталкивающей способности и коэффициента вытеснения нефти из пластов с помощью CO₂.