1 2016
61
является то, что к заявлению об аккредитации заяви-
тель прилагает документы, содержащие сведения об
опыте проведения межлабораторных сличительных
испытаний в течение 3 лет, предшествующих дню
направления заявления об аккредитации. К заявлению
об аккредитации заявитель прилагает анкету самооб-
следования соответствия критериям аккредитации, в
которой он самостоятельно оценивает свое соответ-
ствие критериям аккредитации и требованиям доку-
ментов в области стандартизации.
Для получения аттестата аккредитации ЛИП
«КОРМС» были разработаны и представлены следу-
ющие документы:
1)
заявка на проведение аккредитации;
2)
область аккредитации;
3)
положение об органе по подтверждению соот-
ветствия или лаборатории;
4)
паспорт лаборатории;
5)
руководство по качеству;
6)
анкета-вопросник;
7)
заключение по результатам экспертной оценки
технической компетентности;
8)
копии документов, устанавливающие юридиче-
ский статус заявителя, заверенные нотариально (учре-
дительные документы, свидетельство о регистрации,
статистическая карточка).
Лаборатория предоставила органу по аккредита-
ции свои реквизиты: юридический статус, основной
вид деятельности, перечень проводимых испытаний;
описание организационной структуры и действующей
системы управления качеством; образцы протоколов
испытаний, которые будут опубликованы в случае
аккредитации. Собранная информация использовалась
для подготовки оценки деятельности лаборатории на
месте и считается информацией секретного характера.
ЛИП «КОРМС» в своей деятельности применяет
методы испытаний, описанные в государственных и
региональных стандартах, нормативных документах,
признанных в Республике Казахстан, соответствую-
щие заявленной области аккредитации. Лаборатория
владеет методами статистической обработки резуль-
татов, расчета неопределенностей измерения, валида-
ции методик, имеются рабочие инструкции для прове-
дения определенных процедур. Также имеются необ-
ходимые технические паспорта, описания и инструк-
ции по эксплуатации средств измерений и испыта-
тельного оборудования, применяемых при испытани-
ях. Описание, порядок работы, требования безопасно-
сти и указания по техническому обслуживанию обо-
рудования приведены в инструкциях по эксплуатации
оборудования.
В данной лаборатории используется методы ис-
пытаний, которые отвечают потребностям заказчиков
и пригодны для предпринимаемых испытаний. А так-
же лаборатория использует методы, приведенные в
нормативной документации, и рекомендованные изго-
товителем оборудования. Последовательность испы-
таний регламентируется нормативной документацией
на методы выполнения испытаний, соответствующие
заявленной области аккредитации.
Состав персонала обеспечивает проведение испы-
таний объектов по всей области аккредитации и
включает специалистов, имеющих профессиональную
подготовку, надлежащую квалификацию и опыт про-
ведения данных испытаний.
Лаборатория располагает необходимой докумен-
тацией и сведениями, касающимися квалификации,
практического опыта и подготовки кадров. Для каж-
дого специалиста имеется должностная инструкция,
устанавливающая функции, обязанности, права и от-
ветственность, квалификационные требования к обра-
зованию, техническим знаниям и опыту работы. Спе-
циалисты и эксперты, непосредственно участвующие
в проведении испытаний и оценок, аттестованы в
установленном порядке на право их проведения.
В лаборатории имеется внутренняя система каче-
ства, соответствующая области аккредитации лабора-
тории. Элементы этой системы включены в Руковод-
ство по качеству, предоставляемое для пользования
персоналу лаборатории. Актуализированные инструк-
ции по использованию и обслуживанию средств изме-
рения (включая любые соответствующие руководства
пользователя, предоставленные производителем) все-
гда доступны для использования полномочным пер-
соналом лаборатории.
Результаты каждого испытания, проведенного в
данной лаборатории, сообщаются точно, понятно, не-
двусмысленно и объективно в соответствии со всеми
специальными инструкциями, содержащимися в мето-
дах проведения испытаний и оформляются в виде про-
токола испытаний, в котором указывают всю информа-
цию, требуемую заказчиком и необходимую для интер-
претации результатов испытаний, а также всю инфор-
мацию, установленную используемым методом [3].
В настоящее время в ЛИП «КОРМС проводятся
научные исследования для таких предприятий, как
ТОО «Корпорация «Казахмыс», угольный департа-
мент АО «АрселорМиттал Темиртау», АО «ССГПО»,
АО «Жайремский ГОК», АО «Шубарколь комир»,
ТОО «Восточное рудоуправление» и другие, а также
АО «Фонд науки», Комитет науки Министерства об-
разования и науки РК.
Лаборатории, официально подтвердившие свою
техническую работоспособность и которые участвуют
в системе подтверждения соответствия, очень активно
конкурируют между собой. Основываясь на том, что
побеждает только сильнейший, эти предприятия со-
вершенствуются очень активно и становятся более
развитыми, приобретают новое усовершенствованное
оборудование, актуализируют нормативный фонд,
повышают квалификацию своих сотрудников, аккре-
дитация лаборатории – это путь к успеху, совершен-
ной и стабильной работе.
В результате проведенного исследования отече-
ственного и зарубежного опыта аккредитации, а также
анализа отечественной и международной практики
проведения работ по аккредитации выявлены основ-
ные тенденции проведения работ по аккредитации в
мировом сообществе, а также показана необходимость
получения международного признания результатов
аккредитованных испытательных и калибровочных
лабораторий [4].
ЛИП «КОРМС» успешна прошла аккредитацию и
была аккредитована на соответствие требованиям СТ
62
Труды университета
Раздел «Геотехнологии. Безопасность жизнедеятельности»
РК ИСО/МЭК 17025-2007 и получила Аттестат аккре-
дитации № KZ.И.10.1311 от 30 июля 2012 года. 6 ок-
тября 2014 года ТОО «Национальный центр аккреди-
тации» подтвердило право данной лаборатории на
использование Лабораторного Совмещенного Знака
ILAC-MRA
договором №05-51/3. На сегодняшний
день готовится к прохождению международной ак-
кредитации.
Для совершенствования деятельности испыта-
тельной лаборатории инженерного профиля «Ком-
плексное освоение ресурсов минерального сырья»
рекомендуется внедрение механизма самооценки и
гармонизации отечественных требований и критериев
с международными.
В результате проведенного исследования и анали-
за отечественной и зарубежной практики проведения
испытаний выявлены ключевые виды деятельности
испытательных лабораторий, такие как методики ис-
пытаний, отбор образцов, персонал, внутренний аудит
и анализ со стороны руководства, обеспечение каче-
ства результатов испытаний, отчетность о результа-
тах, прослеживаемость измерений, обслуживание
заказчиков услуг лаборатории, оборудования, поме-
щение и условия окружающей среды, и сформулиро-
ваны критерии оценки каждого из них.
На базе разработанных критериев впервые пред-
ложена модель самооценки испытательной лаборато-
рии, включающая систему классификации несоответ-
ствий, предусматривающую учет потенциальных
несоответствий.
Разработана методика самооценки, позволяющая
оценивать деятельность испытательной лаборатории,
направленная на повышение результативности про-
цессов системы менеджмента качества испытаний.
Для итоговой оценки деятельности ИЛИП
«КОРМС» по разрабатываемой методике предлагается
4-
балльная шкала оценки несоответствий. Несоответ-
ствия подразделяются: на значительные (3 балла),
незначительные (2 балла) и потенциальные (1 балл).
При отсутствии несоответствий в графу анкеты ста-
вится отметка (0 баллов).
Для начала каждый критерий по 4-балльной шкале
оценивают 3 сотрудника и руководитель лаборатории,
затем главный аудитор.
В результате проведения самооценки каждому из
этапов (1) (методики испытаний (1); Отбор образцов
(2); Персонал (3); внутренний аудит и анализ со сто-
роны руководства (4); Обеспечение качества результа-
тов испытаний (5); Отчетность о результатах (6); Про-
слеживаемость измерений (7); Обслуживание заказчи-
ков услуг лаборатории (8); Оборудование (9); Поме-
щение и условия окружающей среды (10) присваива-
ется численное значение, которое рассчитывается
следующим образом:
,
c
p
o
A
Q Q
Q
Q
⋅
=
∑
(1)
где Q
с
–
оценка сотрудников лаборатории;
Q
р
–
оценка руководителя (директора) лаборато-
рии;
Q
А
–
главного аудитора.
Для расчета средней оценки сотрудников необхо-
димо рассчитать по формуле:
1
2
... ...
.
c
c
cn
c
Q
Q
Q
Q
n
+
+
=
∑
(2)
Таким образом, вывод по каждому критерию
формулируется исходя из итоговой оценки по форму-
ле 2. То есть:
отлично = 0-1,
в пределах нормы = 1-1,5,
тревожный признак = 1,5-2,
неудовлетворительно = 2-3.
По результатам проведенной самооценки ИЛИП
«КОРМС» были разработаны программы корректи-
рующих мероприятий. Последующее проведение са-
мооценки в лаборатории было назначено на срок один
раз в год. Эффективность предлагаемой методики
подтверждена Актами внедрения данной методики в
практике работы. По выявленным несоответствиям
была подробно заполнена анкета.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.
2.
СТ РК 7.0-2004 Система аккредитации Республики Казахстан. Основные положения.
3.
Руководство по качеству аккредитованной испытательной лаборатории «Лаборатория инженерного профиля «Ком-
плексное освоение ресурсов минерального сырья».
4.
СТ РК ИСО/МЭК 17025-2007 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий.
1 2016
63
УДК 622.276
Особенности механизма извлечения нефти
при реализации водогазового воздействия
А.А. ДУНЕНОВА, докторант,
Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева
Ключевые слова: нефть, вода, газ, метод нефтеотдачи, водогазовое воздействие, заводнение, нагнетание
газа, вытеснение нефти.
а сегодняшний день доля трудноизвлекаемых
запасов нефти растет, что требует применения
новых методов увеличения нефтеотдачи. Используя
обычные технологии, мы не можем с должной эффек-
тивностью извлечь остаточную нефти, нефть из ме-
сторождений с истощенной пластовой энергией и
избежать высокую обводненность. Для достижения
этих целей необходимо применение таких методов
увеличения нефтеотдачи, как тепловые, химические и
газовые. Одним из наиболее эффективных методов
является водогазовое воздействие (ВГВ) в продуктив-
ный пласт.
ВГВ является третичным методом увеличения
нефтеотдачи, применяется после первичных или вто-
ричных методов разработки коллектора. Суть метода
заключается в закачивании определенных объемов
газа и воды попеременно или одновременно. Нагнета-
ние газа позволяет увеличить микроскопическое вы-
теснение нефти, в то время как нагнетание воды
улучшает вытеснение нефти на макроскопическом
уровне. Остаточная нефтенасыщенность после нагне-
тания газа гораздо меньше, чем после нагнетания
воды, кроме того, при ВГВ происходит вытеснение
нефти из участков, не охваченных заводнением, так
как газ, имея меньшую плотность и вязкость, по срав-
нению с водой, поднимается в верхнюю часть пласта.
В результате происходит увеличение нефтеотдачи по
сравнению с использованием заводнения [1].
Современная классификация технологий водога-
зового воздействия, которая поддерживается боль-
шинством специалистов, отражена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Классификация технологий
водогазового воздействия на пласт
При последовательной закачке рабочие агенты
нагнетаются в пласт один за другим. Технология по-
следовательной закачки агентов обычно рекомендует-
ся к применению на низкопроницаемых коллекторах,
для которых могут возникнуть проблемы с обеспече-
нием приемистости нагнетательных скважин при по-
переменной или совместной закачке газа и воды.
Попеременную закачку рабочих агентов выпол-
няют нагнетанием газа и воды в пласт небольшими
чередующимися оторочками (5% начального нефтена-
сыщенного порового объема пласта и менее). Такая
технология рекомендуется для высоко- и среднепро-
ницаемых коллекторов. В принципе, она применима
на тех залежах, на которых применяется обычное
заводнение.
При совместной закачке газ и вода нагнетаются в
пласт одновременно. Технология может быть приме-
нима для низкопроницаемых коллекторов, т.к. вода,
насыщенная газом, будет иметь большую подвиж-
ность и отмывающую способность гидрофобных кол-
лекторов.
Комбинация технологий водогазового воздействия
сочетает указанные технологии, когда в процессе
разработки залежи, в целях регулирования темпов
разработки и степени выработки запасов нефти, тех-
нология последовательной закачки агентов дополня-
ется совместной или переменной.
В технологиях ВГВ можно применять сухой и
обогащенный промежуточными компонентами угле-
водородный газ, а также диоксид углерода, азот, ды-
мовые и другие газы или их смеси.
Количественно доля запасов, которая может быть
извлечена, определяется коэффициентом извлечения
нефти.
В общем виде коэффициент извлечения нефти
может быть выражен как отношение количества
нефти, извлеченный на поверхность ( Q
изв
), к балансо-
вым запасам нефти залежи ( Q
бал
):
КИН
=
Q
изв
÷
Q
бал
.
Конечный КИН обычно выражается в виде произ-
ведения трех коэффициентов – вытеснения ( К
выт
),
охвата процессом вытеснения ( К
охв
) и заводнения
(
К
зав
):
КИН
=
К
выт
К
охв
К
зав
.
Таким образом, мероприятия по воздействию на
пласт должны быть направлены в первую очередь на
увеличение коэффициентов вытеснения и охвата,
чтобы в конечном счете увеличить коэффициент из-
влечения нефти.
Теоретические расчеты и эксперименты доказали,
что при вытеснении нефти водой достигается высокий
коэффициент вытеснения, а при вытеснении нефти
Н
64
Труды университета
Раздел «Геотехнологии. Безопасность жизнедеятельности»
газом – коэффициент охвата. Сочетая воздействие
двух агентов (воды и газа), возможно значительно
увеличить нефтеизвлечение [2].
На коэффициент охвата по площади главным об-
разом влияет стабильность фронта вытеснения, кото-
рая зависит от подвижности флюидов. Отношение
подвижностей определяется следующей формулой:
/
,
/
rg
g
o
o
k
M
k
µ
µ
=
где k
rg
и k
ro
–
относительные проницаемости,
µ
g
и µ
о
–
вязкости газа и нефти.
При неблагоприятном отношении подвижностей
возможен ранний прорыв газа или воды в добываю-
щие скважины, однако использование ВГВ позволяет
изменить отношение подвижностей (рисунок 2).
Рисунок 2 показывает уменьшение нагнетания во-
ды в высокопроницаемые пропластки [1]. Нагнетае-
мый газ имеет большую мобильность, чем вода,
вследствие этого он раньше проникает в высокопро-
ницаемую зону, таким образом, увеличивая пластовое
давление и уменьшая эффективную мобильность
флюидов, позволяя воде проникать в низкопроницае-
мую область.
Коэффициент охвата по мощности зависит глав-
ным образом от соотношения гравитационных и вяз-
костных сил, которое определяется следующим обра-
зом:
,
L
R
kg
h
νµ
ρ
=
∆
где ν – скорость Дарси,
L –
расстояние между скважинами,
k –
проницаемость,
∆ρ – разность плотностей флюидов,
h –
мощность пласта.
При закачке водогазовой смеси в продуктивные
пласты изменяется сила гидравлического сопротивле-
ния фильтрации, гравитационных и капиллярных сил
на характеристику процессов вытеснения нефти. Ри-
сунок 3 показывает зависимость процесса ВГВ от
действий сил гравитации [1].
В зоне нагнетательной скважины наблюдается
смешанное течение воды и жидкости, однако со вре-
менем под действием сил гравитации происходит
сегрегация газа и воды. Анализ показал, что размеры
зоны смешанного течения зависят от соотношения
вязкостных и гравитационных сил, причем нефтеотда-
ча оптимизируется при увеличении R. Кроме того, на
коэффициент охвата по мощности влияют угол
Рисунок 2 – Эффект влияния ВГВ на фронт вытеснения
Рисунок 3 – Влияние сил гравитации на процесс ВГВ
1 2016
65
наклона пласта и изменения пористости и проницае-
мости по разрезу.
Одним из наиболее важных механизмов воздей-
ствия водогазовой смеси является известный эффект
Жамена, заключающийся в возникновении дополни-
тельных сопротивлений при движении чередующихся
с жидкостью пузырьков газа в капиллярных каналах.
При достаточно большом количестве тонкодисперс-
ных газовых пузырьков и при малом перепаде давле-
ний, недостаточном для преодоления суммы возник-
ших из-за эффекта Жамена сопротивлений, теоретиче-
ски движение фаз в пласте должно довольно быстро
прекратиться. Однако в реальных условиях нефтяной
залежи сохранение условий равновесия жидкой и
газовой фаз невозможно из-за очень большой разницы
в физических свойствах. Поэтому газ, благодаря гра-
витационным силам, постоянно мигрирует в прикро-
вельную зону, а нефть – к подошвенным частям зале-
жи. Воздействие водогазовой смеси позволяет увели-
чить гидравлические сопротивления в каналах с по-
вышенной проницаемостью и перераспределить пото-
ки вытесняющего агента, выровняв его профиль и не
допуская прорыва воды или газа по зонам наименьше-
го сопротивления. Применение водогазовой смеси
позволяет избежать основного недостатка традицион-
ного водогазового воздействия – снижения коэффици-
ента охвата из-за прорывов газа по высокопроницае-
мым пропласткам.
Тонкодисперсная водогазовая система, попадая на
границу раздела вода – нефть или газ – нефть, неиз-
бежно будет растворяться в нефти, приводя к сниже-
нию ее вязкости, что, в свою очередь, способствует
интенсификации движения нефти в капиллярно-
пористой структуре, которой является нефтяной
пласт. Кроме того, пузырьки газа мигрируя под дей-
ствием гравитационных сил, способствует дополни-
тельному вытеснению нефти из куполообразных ло-
кальных тупиков зон и крупных гидрофобных пор,
являющихся своего рода ловушками для нефти. Мел-
кие пузырьки газа, в свою очередь, способны резко
снизить коэффициент трения при движении пластовой
жидкости, меняя гидрофильные и гидрофобные свой-
ства пород пласта [2].
Воздействие на нефтяные пласты не одной водой,
а смесью воды и газа позволит увеличить степень
извлечения нефти из пласта за счет того, что вода
будет, как и при заводнении, вытеснять нефть из мел-
ких гидрофильных пор, а газ при водогазовом воздей-
ствии будет дополнительно вытеснять нефть из круп-
ных гидрофобных пор.
Таким образом, при взаимодействии на нефтяной
пласт одновременно водой и газом вытеснение нефти
будет происходить путем пропитки мелких и дрени-
рования крупных пор. Этот механизм аналогичен
процессу вытеснения нефти водой. Однако в случае
использования смеси двух вытесняющих агентов –
воды и газа, полнота извлечения нефти будет выше за
счет уменьшения остаточной нефтенасыщенности
крупных пор.
Кроме того, часть газа растворяется в воде. Это
ведет к уменьшению вязкости воды, снижению по-
верхностного натяжения на границе раздела фаз и
вытеснению флюидов при расширении пузырьков
газа, что также приводит к увеличению коэффициента
вытеснения нефти ВГВ.
Увеличение степени нефтеизвлечения по сравне-
нию с заводнением при водогазовом воздействии бу-
дет достигаться следующими факторами:
● снижения вязкости воды за счет растворения в
ней газа;
● дополнительным вытеснением нефти газом из
крупных гидрофобных пор и верхних тупико-
вых зон;
● увеличением коэффициента охвата по сравне-
нию с чистым заводнением за счет безопасной
для пласта блокировки каналов чрезмерно высо-
кой проводимости;
● вытеснением нефти газом, при перемещении его
в верхнюю часть пласта [3].
Механизм улучшения нефти вытеснения заключа-
ется в следующем. В отличие от воды, которая в за-
водненной зоне занимает мелкие поры и сужения, газ,
закачанный в пласт, как не смачиваемая фаза в загазо-
ванной зоне, наоборот, занимает крупные поры, а под
действием гравитационных сил и верхние части пла-
ста. Эти особенности воды и газа привели к выводу о
целесообразности совмещения достоинств воды и газа
с целью уменьшения их недостатков, применения их
периодического, циклического нагнетания. Опти-
мальное соотношение объемов нагнетания воды и газа
при таком воздействии должно быть пропорционально
отношению объемов мелких пор (ниже среднего раз-
мера) и крупных пор (выше среднего размера) в кол-
лекторе. В этом случае можно рассчитывать на до-
стижение максимального эффекта от совместного
нагнетания воды и газа в пласты, т.е. вытеснения во-
догазовой смесью, который будет обусловливаться
тем, что фазовая проницаемость для смачивающей
фазы зависит только от водонасыщенности, а наличие
в пласте свободного газа увеличивает вытеснение
нефти на величину предельной газонасыщенности (10-
15%), при которой газ неподвижен.
Поочередное нагнетание воды и газа способствует
увеличению коэффициента вытеснения нефти и охва-
та неоднородных пластов заводнением вследствие
снижения относительной проводимости высокопро-
ницаемых пропластков, занятых водогазовой смесью.
Вытеснение нефти из неоднородных пластов водой и
газом совместно при любой технологии более эффек-
тивно для конечной нефтеотдачи, чем вытеснение
раздельно только водой или газом [4]. Основным
условием оптимальности процесса водогазового воз-
действия на пласт является обеспечение равномерного
распределения нагнетаемого газа по заводненному
объему залежи, при котором происходит одновремен-
ный прорыв газа и воды в добывающие скважины.
Водогазовое воздействие на пласт аккумулирует
преимущества вытеснения нефти водой и газом и
устраняет присущие им недостатки. При использова-
нии ВГВ происходят выравнивание профиля приеми-
стости прискважинной части пласта вблизи нагнета-
тельной скважины, увеличение коэффициента вытес-
нения нефти, а также наблюдается значительный при-
рост коэффициента охвата пласта [5].
Достарыңызбен бөлісу: |