Закачка газа высокого давления.

Метод заключается в создании в пласте оторочки легких углеводородов на границе с нефтью. Это обеспечивает процесс смешивающегося вытеснения нефти. При этом между вытесняющей и вытесняемой жидкостями не возникают капиллярные эффекты, происходит экстракция нефти вытесняющим агентом.

Для закачки газа высокого давления более предпочтительны пласты с большими углами залегания, рифовые и куполообразные залежи.

Метод находит применение в пластах с низкой проницаемостью, в которых заводнение неэффективно.

Коэффициент вытеснения нефти растворителями в зоне смешивающегося вытеснения может достигать 90 — 95%.

Для нагнетания газа в нефтяные залежи для ППД использовали воздух, выхлопные или дымовые газы, углеводородный газ. Применение воздуха прекращено вследствие многих отрицательных последствий (окисление нефти, уве­личение се плотности и вязкости, снижение качества нефтяного газа, образование стойких эмульсий и др.). При использовании сжиженных углеводородных газов, как и других жидких угле­водородных растворителей, возникает новая и не менее труд­ная проблема извлечения из недр застревающего в порах пла­ста дорогого растворителя, цена которого значительно выше, чем нефти.

В настоящее время ограничились применением углеводород­ного сухого газа, газоводяной смеси, газа высокого давления и обогащенного газа.

Вытеснение может быть как несмешивающимся, так и смешивающимся (без существования границы раздела фаз). Сме­симость газа с нефтью в пластовых условиях при современных технических средствах достигается только в случае легких неф­тей (плотность дегазированной нефти менее 800 кг/м³) при дав­лении нагнетания сухого углеводородного газа около или более 25 МПа, обогащенного газа – 15-20 МПа (для сравнения сжиженного – 8-10 МПа). С улучшением смесимости повы­шается нефтеотдача.

Применение углеводородного газа определилось трудностями или отрицательными последствиями закачки воды (наличием в пласте набухающих в воде глин; малой проницаемостью по­род и, как следствие, недостаточной приемистостью нагнета­тельных скважин).

Основными критериями эффективности процесса закачки газа можно назвать: углы падения пластов: при углах более 15° закачка газа в сводовую часть, при меньших – площадная закачка (в по­логих структурах затруднено гравитационное разделение газа и нефти); глубину залегания пласта: при малой глубине и высоких давлениях нагнетания возможны прорывы газа в вышележащие пласты (нарушение герметичности залежи), а при большой глу­бине требуются очень высокие давления нагнетания, что не всегда технически осуществимо и экономически оправдано; однородность пласта по проницаемости и невысокую вяз­кость нефти: проявляется проницаемостная и вязкостная не­устойчивость вытеснения и преждевременные прорывы газа в добывающие скважины; гидродинамическую замкнутость залежи, что исключает утечки.

Закачка газа вместе с водой привела к разработке метода водогазового циклического воздействия как более эффективного метода повышения нефтеотдачи, чем применяемые в настоящее время в широких масштабах заводнение и в качестве экспери­ментов нагнетание газа (в условиях несмесимости). Коэффи­циент вытеснения увеличивается за счет наличия в пласте сво­бодного газа на величину предельной газонасыщенности (10-15%), при которой газ неподвижен. Наиболее целесообразно не одновременное, а попеременное нагнетание при содержании в газоводяной смеси одного из агентов (25-75 %). Продол­жительность циклов по закачке одного агента составляет 10-30 сут. Совместная закачка трудноосуществима по техническим причинам (выпадение гидратов, попадание газа в водоводы и т. д.).

Компрессоры, необходимые для осуществления ППД, под­бираются в соответствии с давлением на устье и общим расхо­дом нагнетаемого газа.

При наличии на данном месторождении или поблизости мощного источника природного газа достаточно высокого дав­ления его можно эффективно использовать для ППД. Это при­водит к большому сокращению капитальных вложений, так как отпадает необходимость в строительстве компрессорных стан­ций, и к сокращению энергетических затрат на закачку газа, составляющих главные статьи расходов на осуществление ППД закачкой газа в пласт. В качестве рабочего агента может быть использован не только сухой углеводородный газ, но и углекислый газ – CO₂, если имеются его источники.

Использование углеводородного и углекислого газов более предпочтительно, так как их высокая растворимость в нефти приводит к снижению вязкости нефти на контакте с газом в пласте и увеличению коэффициента вытеснения. Кроме того, закачка чистого углеводородного газа, а тем более углекислоты более безопасна, чем закачка воздуха, при котором возможно образование взрывоопасных смесей с углеводородами.

Газ в нагнетательные скважины обычно закачивают через НКТ, спускаемые до верхней части фильтра колонны. Кольце­вое пространство между НКТ и обсадной колонной перекрыва­ется пакером, устанавливаемым в нижней части НКТ. Это делается для изоляции колонны, которая не всегда выдерживает высокие давления закачки, а на истощенных месторождениях обсадные колонны из-за коррозии бывают негерметичными.

Прорывы нагнетаемого газа в отдельные добывающие сква­жины увеличивают его удельный расход и энергетические за­траты на процесс. Поэтому важно своевременное их выявление и устранение. Прорывы газа в добывающие скважины происхо­дят по наиболее проницаемым прослоям после вытеснения из них жидкости (нефти и воды). Для их выявления следят за величиной газового фактора в добывающих скважинах и за хи­мическим составом газа.

Особенно просто выявляются такие прорывы при закачке воздуха, когда в извлекаемом газе резко увеличивается содержание азота, сопровождаемое увеличением газового фактора.

Борьба с прорывами нагнетаемого газа ведется уменьше­нием отборов жидкости из скважин, в которых отмечается прорыв. В результате чего возрастает забойное давление в сква­жине и снижается или полностью прекращается поступление газа. Иногда приходится полностью закрывать скважину, в ко­торую произошел прорыв газа. В некоторых случаях борьбу с прорывами ведут со стороны нагнетательной скважины, в ко­торую вместе с газом закачивают воду, нефть или другую вяз­кую жидкость, заполняющую проницаемый прослой и таким образом затрудняющую фильтрацию газа по такому прослою.