Совершенствование технологий полимерного заводнения на основе наноматериалов

1.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего образования
«Российский государственный университет нефти и газа
(национальный исследовательский университет)
имени И.М. Губкина»
Факультет разработки нефтяных и газовых месторождений
Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных месторождений
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
на тему:
Совершенствование технологий полимерного заводнения на основе
наноматериалов
Студентка группы РН-17-03
Тагиев К.Р.
Научный руководитель:
д.т.н., профессор, Жданов С.А.
Москва, 2021

2.

Цель
Определение
Критерии
применимости
Отбор пластов-кандидатов
График ф-ии
Бакли Леверетта
Варваровское
месторождение
Технологические
показатели
Заключение
Цель дипломной работы
Целью дипломного проекта является показать эффективность полимерного заводнения с использованием
наночастиц. Определим наши задачи:
1. Что такое наночастицы и как они себя проявляют.
2. Рассмотрение различных методов и алгоритмов для оценки эффективности методов разработки и определения
ожидаемой добычи нефти.
3. Реализация выбранного алгоритма в программном продукте.
4. Осуществление вычислительного эксперимента, анализ полученных результатов
5. Выводы.
2

3.

Цель
Определение
Критерии
применимости
Отбор пластов-кандидатов
График ф-ии
Бакли Леверетта
Варваровское
месторождение
Технологические
показатели
Заключение
Применение наночастиц для повышения нефтеотдачи пластов
Взвешенные
наночастицы
нефть
нефть
Распространя
ющаяся сила
Твердая поверхность
Клин пленка
Наночастицы
Рисунок 2 – Клин-пленка, заключающая
наночастицы, показывающая
структурный расклинивающий градиент
Нанотехнология — это взаимодействие, управление и
манипулирование атомами для создания различных систем,
материалов, компонентов и структур наномасштаба.
давления на вершине клина
3

4.

Цель
Определение
Критерии
применимости
График ф-ии
Бакли Леверетта
Отбор пластов-кандидатов
Варваровское
месторождение
Технологические
показатели
Заключение
Методы для оценки первоначально извлекаемых запасов.
Количество наночастиц, таких как диоксид кремния,
Таблица 3 – Применение различных наночастиц для
извлечения оставшейся нефти в пласте
графен, углеродные нанотрубки, оксид алюминия, титан и
многие
другие,
нефтеотдаче.
показали
улучшенные
результаты
в
Тип
наночастиц
Кремнезем
Наноглина
Углеродные
нанотрубки
Оксид железа
Диоксид
титана
Графеновые
нанослои
Хитозан (оксид
железа)
Многостенные
углеродные
нанотрубки
Концентрация,
%
0,1 - 3
0,1-1
Дополнительны
й КИН, %
19
5
Пластовая вода
Пластовая вода
0,01 – 0.1
31
Наножидкость
0 – 0,64
28
Пластовая вода
2 - 2,5
4,2
Вода
0,005 – 0,01
15,2
Пластовая вода
0,01 – 0,03
10,8
Морская вода
0,1-0,3
18,5
Наножидкость
ИСТОЧНИКИ: НАЗАРОВ С.Н., СИПАЧЕВ Н.В. МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НА ПОЗДНЕЙ СТАДИИ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ. // «НЕФТЬ И ГАЗ», №10, 1972.
САЗОНОВ Б.Ф. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИ ВОДОНАПОРНОМ РЕЖИМЕ. М., «НЕДРА», 1973, 238 С.
Жидкость
4

5.

Цель
Определение
Критерии
применимости
Отбор пластов-кандидатов
График ф-ии
Бакли Леверетта
Варваровское
месторождение
Технологические
показатели
Заключение
Критерии применимости полимерного заводнения
Таблица 4 – Критерии применимости полимерного заводнения
№
Параметр
п/п
Единица
Критерии применимости
измерения
1
Глубина залегания пласта
2
Тип коллектора
м
600-2500
Теригенный, карбонатный
(поровый)
3
Глинистость
%
<5
4
Толщина пласта
м
2-20
5
Пористость
%
16-35
6
Проницаемость
мкм2
0,2-1
7
Нефтенасыщенность
%
>60
8
Пластовая температура
оС
<90
9
Вязкость пластовой нефти
мПа*с
3-125
10
Соленость пластовой воды
г/л
<20
Критерии применимости определяют диапазоны
или интервалы значений геолого-физических
параметров пласта и физико-химических свойств
жидкостей, участвующих в процессе добычи, при
которых возможно эффективное применение того
или иного метода воздействия на пласт.
5

6.

Цель
Определение
Критерии
применимости
Отбор пластов-кандидатов
График ф-ии
Бакли Леверетта
Варваровское
месторождение
Технологические
показатели
Заключение
Отбор пластов-кандидатов
Таблица 5 – Перечень параметров, подлежащих проверке
Для того, чтобы выбрать какое сочетание «пласттехнология» будет наилучшим, выделим два общих
Параметр
Условие
Температура
Ниже 100 градусов по Цельсию
Коэффициент проницаемости
Выше 10 мили Дарси
Вязкость нефти
Ниже 10000 сПз
Текущая нефтенасыщенность
Выше остаточной нефтенасыщенности или
наличие подвижной нефти
Общая минерализация закачиваемой воды
Ниже 300 гр. на литр
правила подбора эксплуатационного объекта:
- выбор коллекторов с низким коэффициентом охвата
заводнением, учитывая высокую вязкости нефти и (или)
значительную степень неоднородности;
- анализ характеристик пласта с целью определения,
поможет ли полимерное заводнение решить проблему
низкого охвата воздействием.
6

7.

Цель
Определение
Критерии
применимости
Отбор пластов-кандидатов
График ф-ии
Бакли Леверетта
Варваровское
месторождение
Технологические
показатели
Заключение
Технологический расчет
Таблица 6 - Исходные данные по пласту Б0
Ширина участка b, м
800
Длина залежи L, м
1600
Темп закачки q, м3/ сут
302
Вязкость нефти μн, мПа∙с
17,5
Нефтенасыщенная толщина, м
9
Пористость, доли.ед.
0,2
Проницаемость, 10-3 мкм2
203
Вязкость воды μв, мПа∙с
1,1
Остаточная нефтенасыщенность Sо, д.ед.
0,28
Относительная фазовая проницаемость по нефти
k’н, д.ед.
Относительная фазовая проницаемость по воде
k’в д.ед.
Функцию Бакли–Леверетта можно
Рисунок 3 – Зависимость относительной
фазовой проницаемости от водонасыщенности
0,68
0,32
Депрессия ΔР, МПа
6,5
Объёмный коэффициент нефти bн
1,01
Таблица 7 – Расчет параметров для
построения функции Бакли- Леверетта:
определить по формуле: