Физико-Химические методы увеличения нефтеотдачи пласта

Для обработки скважины нужно приготовить 10% -ый рабочий раствор кислоты. На кислотной базе или скважине имеется товарная концентрированная кислота 27% -ой концентрации. Нужно определить количество кислоты и воды для приготовления 10% -го раствора. Для этого от цифры 27 (таблица 4.2) проводим горизонтальную, а от цифры 10 – вертикальную линии. На пересечении двух линий находим: для приготовления 1000 л 10% -го рабочего раствора кислоты нужно 370 л товарной кислоты и 630 л воды.

Где:

Wкр = 370 л; Wв = 630 л;

3. Определим объем товарной концентрированной  кислоты для 10% раствора по  формуле:

Wк = A × X × Vкр × (B - X)/B×Z ×(A - X); м³;

Где:

А и В - числовые коэффициенты;

А = 214, В = 226.

Х - концентрация соляно-кислотного раствора, %;

Z - концентрация товарно-солянной кислоты, %;

Vкр - объем кислотного раствора для обработки одной скважины, м³;

Wк = 214 × 10 × 7,68 × (226 - 10)/226 × 15 ×(214 - 10) = 4,8 м³;

4. В качестве ингибитора применяем  Уникол-2, определяем потребное количество  ингибитора по формуле:

Qу = 74 × b × X × Vкр /(A - X), дм³;

Где:

b - процент добавки У-2 в соляную  кислоту, b=5%

Qу = 74 × 5 × 10 × 7,68 /(214 - 10) = 139,3 дм³

 

5. Против выпадения солей железа  в соляную кислоту добавляем  уксусную кислоту. Определяем  количество уксусной кислоты  по формуле:

Qук = 1000 × b × Vкр /C, дм³;

b = f + 0,8; %

Где:

f - содержание солей железа в соляной кислоте; %

f = 0,7%

b = 0,7 + 0,8 = 1,5 %

С - концентрация уксусной кислоты, добавляемой в раствор; %

С = 80%

Qук = 1000 × 1,5 ×7,68 /80 = 144 дм³

6. Для растворения в породе  кремнистых соединений, для предупреждения  их выпадения в осадок в  виде геля кремнистой кислоты,  добавляем к соляной кислоте  фтористоводородную кислоту HF. Определяем  потребное количество HF по формуле:

QHF = 1000 × b × Vкр /n, дм³;

Где:

b - процент добавки HF к объему  раствора =1%;

n - концентрация HF = 60%.

QHF = 1000 × 1 × 7,68/60 = 128 дм³ ;

 

7. В товарной кислоте содержится  примесь H2SO4 в количестве 0,6%, которая  образуется после реакции с  углекислотой и известняком. Образованный  гипс CaSO₄ в виде кристаллов закупоривает поры пласта, против выпадения гипса к соляной кислоте добавляют BaCl2. Определяем требуемое количество BaCl2 по формуле:

QBaCl2 = 21,3 × Vкр × а × Х/(Z - 0,02); кг;

Где:

a - 0,6 % содержание H2SO4 в соляной кислоте;

QBaCl2 = 21,3 × 7,68 × 0,6 × 10/(15 - 0,02) = 65,52 кг

8. В качестве интенсификатора для понижения поверхностного натяжения на границе двух сред (нефть-порода) применяется реагент ПБ-10, который одновременно является ингибитором, снижающим скорость реакции между кислотой и породой, что способствует более глубокому проникновению кислоты в породу. Количество ПБ-10 определяем по формуле:

QПБ_-10 = Vкр × b, дм³;

Где:

b - процентное содержание ПБ - 10 в кислотном растворе = 0,01 %

QПБ_-10 =7,68 × 0,01 = 0,0768 дм³;

9. Определим объем воды для  приготовления требуемого кислотного  раствора:

 

Vв = Vкр – Wкр - ∑Qдоб м³;

Qдоб - суммарный расход всех добавок; м³ /1000;

Qдоб = 139,3 + 144 + 128 + 65,52 + 0,0768= 0,476 м³;

Vв = 7,68- 0,37 - 0,476 = 6,834 м³

10. Для изоляции зумпфа скважины  применяется бланкет.

Бланкет - водный раствор хлористого кальция плотностью 1200 кг/м ;

Vбл = (πD² /4) × h3; м³;

Где:

D-внутренний диаметр скважины, м;

h3 -высота зумпфа скважины, м;

Vбл = (3,14 × 0,168² /4) × 10 = 0,22 м³

Для получения 1 м³ раствора хлористого кальция с плотностью 1200кг/м³ требуется 540 кг хлористого кальция и 0,66 м³ пресной воды. Для изоляции зумпфа требуется следующее количество хлористого кальция:

МСаСl2 = 540 × Vбл, кг;

МСаСl2 = 540 × 0,22 = 118,8 кг

Потребное количество воды для раствора:

VвСаСl2 = 0.66 ×Vбл м³;

VвСаСl2 = 0,66 × 0,22 = 0,145 м³

 

11. До закачки раствора соляной  кислоты, скважина должна быть  заполнена нефтью. Раствор должен  заполнить выкидную линию диаметром  0,05 м и длиной 100 м (Lв.л).

Vв.л = (πD² /4) × Lв.л, м³;

Vв.л = (3,14 × 0,05² /4) × 100 = 0,2 м³

12. Кислота должна заполнить  НКТ до верхних перфорационных  отверстий. Объем НКТ определяем  по формуле:

Vнкт = (πd² /4) × Lнкт, м³;

Vнкт = (3,14 × 0,073² /4) × 2240 = 9,37 м³

13. Кислота должна заполнить  объем скважины от кровли до  подошвы пласта. Объем забоя определяем  по формуле:

Vзаб = (πD² /4) × h, м³;

заб = (3,14 × 0,168² /4) × 12 = 0,26 м³

14. Устье скважины герметизируют,  раствор под давление закачивают  в скважину продавочной жидкостью в объеме, равном:

Vпр = Vв.л + Vнкт + Vзаб, м³;

Vпр = 0,2 + 9,37 + 0,26 = 9,83 м³

15. Для соляно - кислотной обработки  применяют агрегат Аз - ЗОА.

16. После остановки скважины  на реагирование, скважину осваивают-очищают  от продуктов реакции поршневанием или промывкой. Затем скважину исследуют на приток для оценки эффективности солянокислотной обработки. Радиус проникновения кислоты определяется по формуле:

Rпр = 0,5 × √ ( Vкр + 0,785 × Кпр × D²скв × hэф )/(0,785 × Кпр × hэф), м;

Rпр = 0,5√ (7,68 + 0,785 × 0,023 × 0,168² × 6)/(0,785 × 0,023 × 6) = 8,434 × 0,5= = 4,21 м

Для улучшения проницаемости был  выбран химический метод увеличения проницаемости пород призабойной  зоны скважин. Обработка соляной  кислотой дает хорошие результаты в  слабо проницаемых горных породах. Радиус проникновения кислоты равен 4,21 метра.

 

 

5 Охрана труда

 

 

5.1 Общие сведения об  охране труда

Охрана труда - система сохранения жизни и здоровья работников в  процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно  гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

23 июня 1999 года Государственной  думой принят Федеральный закон  «Об основах охраны труда в  Российской Федерации».

Федеральный закон устанавливает  гарантии осуществления права трудящихся на охрану труда и обеспечивают единый порядок регулирования отношений в области охраны труда между работодателями и работниками в организациях всех форм собственности независимо от сферы хозяйственной деятельности и ведомственной подчиненности и направлены на создание условий труда, отвечающих требованиям сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности и в связи с ней.

Действие Федерального закона распространяется на:

- работодателей, как с точки  зрения их ответственности за  обеспечение охраны труда, так  и при необходимости их защиты;

- работников, состоящих с работодателями  в трудовых отношениях;

-  работников кооперативов;

- впервые распространена законодательная  норма, а не подзаконные акты  и ведомственные инструкции, действия  Федерального закона на студентов  образовательных учреждений высшего  и среднего профессионального  образования, учащихся среднего  и начального образования, проходящих  производственную практику; военнослужащих, привлекаемых для работы на  предприятиях; граждан, отбывающих  наказание по приговору суда, в период их работы на предприятиях;

- в том случае, когда граждане  Российской Федерации работают  по найму на предприятиях другого  государства, на них распространяется  законодательство этого государства,  в то же время иностранные  граждане и лица без гражданства,  работающие на предприятиях на  территории РФ, находятся под  юрисдикцией РФ.

 

5.2 Мероприятия по охране  труда на предприятии

Мероприятия по предупреждению несчастных случаев:

-модернизация технологического, подъемно-транспортного  и другого производственного  оборудования,

-усовершенствование в соответствии  с правилами электробезопасности различных приспособлений для автоматического защитного отключения трансформаторных установок, камер, электростанций, линий электропередач, электрофильтров и других систем и агрегатов. Усовершенствование автоматических приспособлений и блокировочных устройств, препятствующих случайному прикосновению к токоведущим частям, а также систем контроля состояния изоляции электрических сетей. Устройство всякого рода заземлении действующих электроустановок сильных токов низкого и высокого напряжений и громоотводов. Установка герметической осветительной проводки, приобретение индикаторов для определения наличия напряжения в сети и т. д.;

установка пусковых приборов и устройство приспособлений с необходимыми блокировками и сигнализацией,:

автоматических сигнализаторов, предупреждающих  о возникновении опасных концентраций газо-воздушных смесей в производственных помещениях (на рабочей площадке буровой, особенно при бурении с использованием газообразных агентов, насосных по перекачке  нефти, компрессорных станций ГРБ  и др.);

указателей напряжения, приборов контроля статического электричества и др.;

стационарных и переносных газоанализаторов для определения концентрации вредных  газов в аппаратуре и в воздухе;

индикатора сероводородного ИСВ-2 и др.;

приборов типа КПД-1 и ПР-1 для  дозиметрического контроля радиоактивности  и др.;

дефектоскопов;

осуществление автоматической, полуавтоматической и другой двусторонней светозвуковой  сигнализации, обеспечивающей безопасные условия работы при обслуживании агрегатов, машин и технологического оборудования, а также односторонней  сигнализации в проездах, и переходах  через железнодорожные пути и  в других местах при транспортировке  материалов и т. д., изготовление и  приобретение знаков безопасности;

установка средств телевизионного и радиоуправления технологическими процессами, подъемными и транспортными  устройствами, установка переговорных устройств между бурильщиком  и другими членами вахты и  т. д.;

механизация уборки производственных помещений, очистки воздуховодов, вентиляционных установок, а также очистки и  протирки осветительной арматуры, окон, фрамуг световых фонарей и приспособлений для их открывания, вызываемых необходимостью обеспечения безопасных условий  работы;

приведение в соответствие с  требованиями правил безопасности

паровых, водяных, нефтяных, газовых, воздушных, кислотных и других производственных коммуникаций.

 

 

6 Охрана окружающей среды

 

6.1 Общие сведения об  охране окружающей среды

Основы Законодательства России о  недрах предусматривают обязанность  пользователей недр обеспечить охрану атмосферного воздуха, земель, лесов, вод  и других объектов окружающей природной  среды.

Добыча нефти я газа в той  или иной степени воздействует на земную поверхность, растительность, водные источники, воздушные бассейны. Справедливо  считается, что нефтяная промышленность — один из основных потенциальных  источников загрязнения окружающей среды. Разлив нефти на устье скважины и прискважиниой площадке в устьевой арматуре и соединениях труб, особенно при освоении скважин свабированием. Для предотвращения разлива нефти при свабировании разработана герметизирующая головка, включающая уплотняющую и клапанную системы и приспособление для центрирования каната.

Слив в водоемы жидкостей, используемых при освоении скважин, отравляет  водоемы, приносит огромный вред рыбному  хозяйству. Большую опасность представляет загрязнение грунтовых вод и водоемов нефтью. Атмосфера загрязняется в результате испарения нефти и выброса газа.

Основная задача охраны недр —  обеспечение рациональной разработки нефтяных и газовых месторождений. Для ее решения в процессе бурения  скважин необходимо изолировать  друг от друга все продуктивные и  непродуктивные пласты, обеспечить герметичность  обсадных колонн, предотвратить возможное  открытое фонтанирование и обвалы. При освоении, эксплуатации и peмонте скважин необходимо предпринимать меры по предупреждению открытого фонтанирования, прорывов нефти и газа в другие пласты, преждевременного обводнения скважин, нанесения ущерба другим продуктивным пластам. Необходимо стремиться создавать условия для извлечения наибольшего количества углеводородов из залежи, получения других не менее важных полезных ископаемых (серы, йода, брома, гелия и т. п.) возможен через неплотности.

 

6.2 Мероприятия по охране  окружающей среды

 

В условиях интенсивного освоения минеральных  ресурсов края актуальной задачей становится сохранение хрупкой природы Севера. Этой проблеме в АО «ТНК-Нижневартовск» уделяется серьезное внимание. На предприятии создан цех восстановления экологии, который вместе с подрядными организациями работает над программой «Оздоровление окружающей среды», разработанной  департаментом по экологии и согласованной  с Нижневартовским районным комитетом по экологии.

На объектах нефтедобычи апробируются современная техника и прогрессивная  технология природовосстановительных работ: рекультивация почв, очистка сточных вод и питьевой воды, захоронение лесопорубочных остатков.

Одними из основных факторов загрязнения  природы при бурении являются буровой раствор и шлам, выбрасываемый  на поверхность. На промыслах Черногорского  нефтяного месторождения СП «Черногорским» разработана возможность отделения  выбуренной породы от бурового раствора, что делает их безопасными для  окружающей среды, шлам собирается в  специальные контейнеры, а растворы, будучи биополимерными системами, не представляют никакого вреда для источников свежей воды. Создание противокоррозийной защиты нефтесборных коллекторов и напорных нефтепроводов, оптимизация скорости потоков жидкости, контроль коррозийной активности перекачиваемой продукции, дозирование на наиболее опасных направлениях, применение ингибиторной защиты, стеклопластиковых труб и труб с антикоррозийным покрытием позволили заметно снизить аварийность при транспортировке нефти, а значит и загрязнение территории.