13.4. Нагнітання газу

Уперше в промисловому масштабі метод нагнітання газу в нафтовий пласт був застосований в США в 1903 р. біля м. Маріета (шт. Огайо). Запропонував цей метод ще в 1900 р. російський геолог-нафтовик І.Н. Стрижов.

Метод полягає у нагнітанні робочого агенту (повітря або газу) через нагнітальні свердловини, рівномірно розташовані по площі покладу, і від­тисненні залишкової нафти в довколишні експлуатаційні свердловини. От­же, кожна нагнітальна свердловина є центром підвищеного тиску в полі нагнітання, що її оточує.

Нині використовують переважно два основні методи:

• закачування газу (повітря) у підвищену частину пласта;

• площове закачування нагнітанням газу (повітря) у пласт через рівно­ мірно розташовані по площі пласта нагнітальні свердловини.

Перший метод застосовують за умов:

• високої проникності колектору;

• слабкого надходження у пласт контурної води і значного зниження пластового тиску, якщо неможливе здійснення законтурного заводнення;

• недостатнього надходження у пласт контурної води і в разі доціль­ ності одночасного закачування газу в головну частину покладу нафти і во­ ди в законтурну частину пласта;

• низької газонасиченості нафтової його частини;

• падіння пластів під кутом понад 10°;

• великої глинистості пласта, коли закачування води протипоказане. Другий метод, площове закачування газу, застосовують:

• для пластів з пониженою проникністю з метою посилення дії нагні­ тальних свердловин на експлуатаційні;

• пластів з низькою газонасиченістю при неефективному напорі кра­ йових вод;

• часткового обводнення пластів у разі недоцільності здійснення за­ воднення; обводнення при цьому має не перевищувати 60 %, що потрібно для запобігання великих питомих витрат газу на 1 т додатково видобутої нафти.

Для здійснення технологічної схеми закачування газу керуються таки­ми положеннями.

1. Якщо робочий агент закачують у підвищені зони пласта, нагнітальні свердловини розташовують у найвищій частині пласта. Кількість газу, який закачують в пласт, визначають відповідно до відбору нафти і газу з пласта, а також швидкості просування контурної води, якщо вона спостерігається. Об'єм агенту, який закачують у пласт, має бути не менший за об'єм відбо­ ру рідини і газу із свердловин, які знаходяться в процесі. Всі розрахунки об'єму агенту, який закачують, і об'єму видобувної нафтової суміші приво­ дять до пластових умов.

2. У разі плошового закачування робочого агенту нагнітальні свердло­ вини розміщують рівномірно по площі пласта в центрах розташування груп експлуатаційних свердловин. Кількість нагнітальних свердловин визнача­ ють залежно від проникності пласта і поглинальної здатності свердловин; звичайно на одну нагнітальну свердловину має припадати від трьох до восьми експлуатаційних свердловин.

Одним з показників ефективності процесу є газовий фактор. За його величини понад 3000 м³/т ефективність процесу значно знижується. Зака­чування газу дає змогу збільшити нафтовіддачу з пласта на 5—25 % щодо нафтовіддачі при первинних методах.

Для нагнітання можна використовувати також повітря, але при цьому:

1. повітря, змішуючись з пластовим газом, погіршує його якості;

2. в суміші з пластовим газом повітря може утворити вибухову, так звану гримучу суміш, яка є вибухонебезпечною за вмісту газу в повітрі від 4 до 14 %. Крім того, повітря погіршує якість нафти, окиснюючи її і під­ вищуючи в'язкість і густину, а також умови її руху в пласті. За наявності повітря можлива корозія підземного обладнання, особливо якщо в пласті міститься сірководень.

Незважаючи на ці негативні причини, повітря як робочий агент все таки іноді застосовують.

Закачування газу в свердловину починають з невеликих об'ємів, щоб тиск нагнітання не перевищував пластового тиску більше ніж на 20—25 %, а в подальшому кількість можна поступово збільшувати залежно від умов перебігу процесу і дослідним шляхом встановлювати раціональний об'єм закачування. Робочий агент спрямовують у нагнітальні свердловини через розподільні компресорні будки, в яких встановлюють витратоміри для за­міру об'єму закачування.

Нагнітання газу і повітря широко застосовували на багатьох промислах Росії, США, України, Азербайджану. На старих нафтових промислах в усіх країнах нині використовують переважно газ.