Широко применяемые в настоящее время методы разработки нефтяных месторождений с поддержанием пластового давления могут приводить к осложнениям в добыче нефти, которые вызваны отложением твердых осадков неорганических солей, накапливающихся на стенках скважин и подъемных труб, в наземных коммуникациях системы сбора и подготовки нефти. В связи с этим, большую значимость приобретают прогнозные методы расчета вероятности выпадения осадков при смешивании различных типов вод, так как от предсказания и своевременного обнаружения солеотложений зависит эффективность мероприятий по их ликвидации, предупреждению и защите нефтепромыслового оборудования.
Целью данной работы являлось, определение возможности выпадения осадков при заводнении нефтяных пластов месторождения Узень сточной и морской водой.
Представленные воды при выполнении настоящей работы анализировались на содержание солевых и ионных компонентов и общую минерализацию, с последующей оценкой карбонатной и сульфатной стабильности вод и их химической совместимости в различных диапазонах смешения [1]. Результаты химических анализов проб вод приведены в таблице 1.
Таблица 1. Физико-химические свойства нефтепромысловых вод месторождения Узень
|
Наименование показателя |
Результат |
||
|
Место отбора |
ГУ-81 Блок 1 |
Сточная БКНС-1а |
Морская НСМ-4 |
|
Плотность, г/см3 |
1,032 |
1,035 |
1,009 |
|
Водородный показатель (рН) |
6,266 |
6,322 |
7,064 |
|
Содержание суммы калия и натрия, г/дм³ |
15,012 |
14,701 |
3,625 |
|
Содержание кальция, г/дм³ |
2,004 |
2,605 |
0,651 |
|
Содержание магния, г/дм³ |
0,851 |
1,216 |
0,669 |
|
Содержание хлоридов, г/дм³ |
28,261 |
30,709 |
6,317 |
|
Содержание сульфатов, г/дм³ |
689,67 |
6,17 |
3037,28 |
|
Содержание гидрокарбонатов, г/дм³ |
0,680 |
0,170 |
0,223 |
|
Суммарная минерализация, г/дм³ |
47,498 |
49,407 |
14,522 |
|
Тип воды по Сулину |
Сl-Ca |
Сl-Ca |
Сl-Mg |
Компьютерная обработка и оценка стабильности, и химической совместимости вод производилась по данным анализов в соответствии с методическими руководствами [2]. Результаты расчёта представлены в таблицах 2 и 3, что подтверждается результатами проведенных анализов.
Таблица 2. Прогнозирование выпадения осадков сульфата и карбоната кальция при смешении пластовой воды с ГУ-81 со сточной с БКНС-1а
|
Соотношение, % |
Величина осадка в смеси мг/л при 25оС |
||
|
Пластовая вода с ГУ 81 |
Сточная с БКНС -1а |
СаСО3 |
CaSO4 |
|
0 |
100 |
-25,89 |
-2982,6 |
|
25 |
75 |
-15,77 |
-2875,8 |
|
50 |
50 |
6,6 |
-2780,64 |
|
75 |
25 |
34,66 |
-2698,33 |
|
100 |
0 |
65,15 |
-2630,14 |
Таблица 3. Прогнозирование выпадения осадков сульфата и карбоната кальция при смешении пластовой воды с ГУ-81 с морской с НСМ-4
|
Соотношение, % |
Величина осадка в смеси мг/л при 25оС |
||
|
Пластовая вода с ГУ 81 |
Морская с НСМ-4 |
СаСО3 |
CaSO4 |
|
0 |
100 |
-3,81 |
-750,42 |
|
25 |
75 |
-36,32 |
-1103,24 |
|
50 |
50 |
-23,36 |
-1552,68 |
|
75 |
25 |
14,12 |
-2068,49 |
|
100 |
0 |
65,15 |
-2630,14 |
Согласно расчётным данным, представленным в таблицах:
- пластовая вода с ГУ-81 на момент анализа практически несколько пересыщена карбонатом кальция (СаСО3 65,15 мг/л), сточная вода недонасыщена карбонатом кальция (СаСО3 -25,89 мг/л), также как и морская (-3,81 мг/л). Смеси вод в любом соотношении являются в меньшей степени пересыщены СаСО3 чем вода с ГУ-81. При этом необходимо отметить, что выпадение осадка СаСО3 довольно длительный процесс и за 72 часа выпадает примерно 1/4 от расчетной величины осадка. Кроме того, основными физико-химическими параметрами, в той или иной степени влияющими на процессы солеобразования, являются: изменение температуры, давления, частичная дегазация воды, вызывающие образование пересыщенных растворов;
- рассматриваемые воды недонасыщены [3] сульфатом кальция (СаSO4), дефицит насыщения для воды с ГУ-81 равен -2630,14 мг/л, сточной с БКНС-1а -2982,6 мг/л, морской с НСМ-4 -750,42 мг/л.
Выводы:
1. Представленные воды условно совместимы между собой по карбонату и сульфату кальция;
2. Пластовая вода немного пересыщена по карбонату кальция, остальные воды характеризуются дефицитом насыщения, уменьшая величину нерастворимого осадка карбоната кальция в воде при их смешении;
3. Рассматриваемые воды также недонасыщены сульфатом кальция, что исключает образования нерастворимого осадка в водах и их смеси.
Библиографический список
- Отчет «Проведение научно-лабораторных исследовательских работ по подбору химических реагентов против солеотложений, коррозии, АСПО и СВБ». АО «КазНИПИмунайгаз». 2012. 304 с.
- Определение химической совместимости пластовых вод нефтяных месторождений. Методическое руководство. Куйбышев. 1974.
- ОСТ 39-229-89. Вода для заводнения нефтяных пластов. Определение совместимости закачиваемых и пластовых вод по кальциту и гипсу расчетным методом.