Другие виды дисперсных систем

Волокнисто-дисперсные системы

Заводнение с применением волокнисто-дисперсной системы (ВДС), с целью выравнивание проницаемостной неоднородности коллектора путем увеличения фильтрационного сопротивления промытых водой высокопроницаемых интервалов, основано на использовании двух дисперсных материалов: древесной муки и глинопорошка. Основным компонентом, обусловливающим проявление эффекта перераспределения сложившихся фильтрационных потоков, является древесная мука, которая представляет собой продукт сухого измельчения (размола) древесины. В зависимости от марки она содержит частицы диаметром от нескольких до сотен микрон. Они имеют высокоразвитую поверхность и пористость образованную за счет пустот межволоконных пространств. На их поверхности расположены тончайшие волокнистые ответвления (фибриллы), которые придают древесной муке способность структурироваться с другими дисперсными частицами за счет сил физического взаимодействия. Вследствие наличия большого объема межволоконных пространств – пустот, энергично впитывающих воду, древесная мука способна к набуханию, в основном внутреннему и развивает значительное давление набухания, проявляя эффект расклинивающего действия, что особенно важно в условиях пористых сред. Благодаря указанным свойствам, древесная мука в поровом пространстве промытых водой зон пласта в контакте с глиной или поверхностью пор породы образует волокнисто-дисперсную структурированную систему, способную существенно увеличить фильтрационное сопротивление высокопроницаемых интервалов коллектора. Древесная мука (ДМ) нагнетается в пласт в виде водной суспензии. Вязкость водных суспензий ДМ (0,1 – 1,0)-процентной концентрации при температуре 20-25 0С составляет от 20 до 60 мПа·с. Значительное возрастание вязкости (более 700 мПа·с) наблюдается при концентрациях более 1,5 %. При этом следует отметить достаточную седиментационную устойчивость суспензии, что позволяет частицам древесной муки проникать глубоко в пласт. ВДС обладает агрегативной устойчивостью в условиях больших скоростей дренирования, способствуя, таким образом, сохранению эффекта в течение продолжительного времени. Она термостабильна, устойчива к действию пластовой микрофлоры.

Воздействие на неоднородный пласт объемом оторочки ВДС (для различных геолого-промысловых условий относительный объем оторочки составляет от 700 до 1200 м3), достаточным для рационального перераспределения фильтрационных потоков с подключением в активное дренирование трудноизвлекаемых запасов нефти, приводит к снижению коэффициента приемистости нагнетательной скважины от 1,5 до 3-4 раз. При этом степень перераспределения дренируемости работающих толщин пласта, оцененная по отношению снижения приемистости высокопроницаемых прослоев к увеличению приемистости низкопроницаемых интервалов, определенных по данным промысловых геофизических исследований, составляет от 2,05 до 5,4. Снижение фильтрации закачиваемой воды в высокопроницаемых зонах и увеличение степени дренирования низкопроницаемых интервалов пласта приводит к уменьшению обводненности добываемой продукции максимум на 10 %, в среднем на 1-3 %, и к увеличению среднесуточного дебита скважин, охваченных воздействием ВДС.

Анализ эффективности обработок показал, что средний удельный технологический эффект от воздействия ВДС составил 4,8 тыс. т дополнительной нефти на одну обработку. Он проявляется через 1-2 мес. после закачки и продолжается до 40 мес. при успешности обработок более 90 %.

Помимо изменения направления фильтрационных потоков, на основе применения этой технологи можно решать еще и задачу ограничения притока закачиваемых вод в добывающие скважины. На основе ВДС разработана технология, базирующаяся на создании протяженного водоизолирующего экрана из ВДС с последующим его закреплением полимерной дисперсно-наполненной системой (ПДНС) на основе полиакриламида, хромового сшивателя и наполнителя – древесной муки и воды. В полимерной дисперсно-наполненной системе древесная мука, выполняя функции активного наполнителя, вступает в межмолекулярное взаимодействие с полимером за счет образуемых водородных связей и электрофизических сил. Вследствие того, что время набухания древесной муки в воде меньше или сопоставимо с временем гелеобразования, полученная пространственно-сшитая сетка из макромолекул полиакриламида лишена внутренних перенапряжений в своей структуре и обладает повышенными структурно-механическими свойствами.

Технология применялась с 1995 по 1996 г. на 30 добывающих скважинах. Средняя удельная технологическая эффективность составила 730 т дополнительно добытой нефти на одну скважино-обработку при продолжительности эффекта более 8 мес. и успешности обработок 87,5 %.