О статье Т.М. Золоева „Еще раз о нефтеотдаче"
(Журнал «Геология нефти», 1959, № 6)
Г.К. МАКСИМОВИЧ
В своей статье Т.М. Золоев высказывает опасение, что применение пресной воды при законтурном заводнении может привести к снижению суммарной нефтеотдачи пластов. Исходя из опыта разработки Туймазинского месторождения, Т.М. Золоев указывает, что при вскрытии пластов на пресной воде скважины долгое время не осваиваются, а после ввода в эксплуатацию дают сниженный дебит по сравнению со скважинами, где пласт вскрывали на глинистом растворе. На этом основании автор приходит к выводу, что и нагнетаемая в пласт при законтурном заводнении пресная вода может ухудшить проницаемость пласта и привести к снижению суммарной его нефтеотдачи.
Далее, рассматривая условия разработки северного и южного крыльев Туймазинского месторождения, Т.М. Золоев указывает, что по южному крылу складки, имеющему более крутые углы падения и, следовательно, меньшую ширину оторочки пластовой минерализованной воды, скважины быстро обводняются пресной водой. По обводненной части пласта коэффициенты нефтеотдачи оказались значительно ниже проектных, что, по мнению автора, также указывает на низкую нефтевымывающую способность пресной воды.
Т.М. Золоев правильно поступает, поднимая этот важный вопрос на страницах печати, так как, развивая быстрыми темпами добычу нефти в нашей стране, мы обязаны также принимать необходимые меры и к более полному извлечению природных ее ресурсов. Однако в его статье явно недостает убедительных фактических доказательств низкой нефтевымывающей способности пресной воды.
В статье указывается, что по отдельным участкам южного крыла подсчитанная нефтеотдача оказалась ниже проектной. Но мы не знаем, какова будет нефтеотдача по северному крылу, где вытеснение нефти происходит вследствие перемещения пластовой минерализованной воды. Возможно, что она будет еще ниже, чем по южному крылу.
Неубедительные результаты дало и бурение специальных оценочных скважин в обводненной части пласта. Так, по скв. 67 анализ каротажной диаграммы показал высокую нефтенасыщенность пласта, доходящую до 60-70% в верхней части разреза. Однако, когда в последующем эта верхняя часть разреза была перфорирована, скважина дала фонтан чистой воды. Если бы пласт действительно имел столь высокую нефтенасыщенность, то вместе с водой было бы получено значительное количество нефти. Отобранные керны также не дали данных об истинной нефтенасыщенности пласта, так как в процессе их обуривания и подъема на поверхность остаточная нефть могла быть вытеснена.
Затруднения в освоении скважин, вскрывавших пласт на пресной воде, также не могут служить доказательством низкой нефтевымывающей способности пресных вод. Если бы пресная вода действительно закупоривала поровое пространство пласта, то тогда мы не имели бы высоких поглотительных способностей нагнетательных скважин, которые иногда поглощают несколько тысяч кубометров воды в сутки. Кроме того, снижение проницаемости пород при контакте с пресной водой, которое действительно имеется в пластах с высоким содержанием глинистой фракции, не может прямо указывать и на одновременное ухудшение нефтеотдачи пластов.
Сейчас еще трудно говорить об истинных причинах снижения нефтеотдачи пластов. Но объемные подсчеты по отдельным участкам Туймазинского месторождения показывают, что мы не достигаем запроектированных коэффициентов нефтеотдачи. Это заставляет нас продумать ряд мероприятий по более детальному изучению степени вымываемости нефти из пород при законтурном заводнении, а также по изучению фациальных особенностей пласта, способствующих оставлению целиков нефти.
Наиболее надежным, прямым методом оценки остаточной нефтенасыщенности пластов в их обводненной зоне является бурение оценочных скважин со сплошным отбором керна в продуктивной части разреза. Однако для получения надежных данных о нефтенасыщенности пород, пласт необходимо вскрывать не на глинистом растворе (тем более на воде), а на нефти. В этом случае обеспечиваются лучшие условия для сохранения в керне насыщающей его воды, так как в последней содержится очень мало растворенного газа, и при подъеме керна на поверхность вода не будет вытесняться из порового пространства выделяющимся из раствора газом. Определив водонасыщенность керна, легко определить и его остаточную нефтенасыщенность.
При вскрытии пласта следует применять безводную нефть, так как даже небольшое содержание в ней воды (1-2%) может при остановках бурения (например, при наращивании инструмента) привести к образованию на забое столба воды высотой несколько метров, что вызовет обогащение проходимых песчаников водой.
Только путем бурения таких оценочных скважин удастся решить вопрос о содержании остаточной нефти в обводненных участках залежи.
Т.М. Золоев поднял вопрос о применении при законтурном заводнении пластовых минерализованных или подрусловых вод, обработанных поверхностно-активными веществами для повышения их нефтевымывающей способности. По этому вопросу как у нас в СССР, так и особенно за рубежом проведено очень много исследований, но они, к сожалению, не дали никаких практически ценных результатов. Нефтевымывающая способность воды, как известно, определяется двумя факторами - ее вязкостью и поверхностной активностью. Вязкость воды несколько увеличивается при повышении ее минерализации, но не настолько, чтобы обусловить значительное улучшение своей нефтевымывающей способности. В то же время переход на закачку в пласт минерализованной воды потребует огромных затрат на централизованный сбор всей добываемой пластовой воды и на ее подготовку. При этом следует иметь в виду, что девонские пластовые воды содержат огромное количество солей железа, которые при контакте с воздухом выпадают в осадок. Следовательно, при использовании пластовых вод для закачки в пласт придется обеспечить полную герметизацию процессов добычи нефти. Вторая возможность повышения нефтевымывающих свойств воды заключается в обработке ее поверхностно-активными веществами. Лабораторные опыты показали, что при этом можно увеличить нефтеотдачу на 10-15%. Однако практическое осуществление этого мероприятия на базе имеющихся поверхностно-активных веществ экономически нерентабельно, так как большинство поверхностно-активных веществ быстро адсорбируется породой. Например, 1 м3 песчаника может адсорбировать до 2 кг поверхностно-активных веществ. Учитывая, что объем пластов определяется сотнями миллионов кубометров, расход поверхностно-активных веществ будет огромным. Поэтому ни в одном нефтяном районе поверхностно-активные вещества не нашли еще широкого применения при подготовке воды для заводнения.
По нашему мнению, наиболее вероятной причиной сниженных коэффициентов нефтеотдачи при осуществлении методов заводнения является литологическая неоднородность пласта. При высокой степени неоднородности даже применение таких идеальных вытесняющих жидкостей, как пропан или бутан, может не обеспечить высокой нефтеотдачи, так как в отдельные пропластки или «мертвые зоны» пласта вытесняющая жидкость проникнуть не может.
Для повышения нефтеотдачи в неоднородных пластах могут быть рекомендованы следующие мероприятия.
1. Селективная (выборочная) закачка воды в те зоны разреза нагнетательных скважин, которые плохо принимают воду. Наличие таких зон может быть выяснено при помощи забойных расходомеров или ориентировочно по показаниям каротажной диаграммы.
2. Перенос закачки воды в другие скважины с иной характеристикой разреза. Это может привести к тому, что вода будет поглощаться другой частью разреза, которая до этого не подвергалась воздействию.
3. Осуществление метода форсированного отбора жидкости, при котором возможно вовлечь в разработку застойные зоны пласта.
Все эти вопросы требуют серьезного изучения и проведения промысловых экспериментов. Т.М. Золоев вполне прав, ставя вопрос о расширении исследовательских работ в области повышения коэффициентов нефтеотдачи.
Госплан СССР