Ту хабаршысы

● Техникалыќ єылымдар 

 

ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014  

 

55

В  настоящее  время  в  Казахстане  переработка  углеводородного  сырья  ограничивается 

сепарацией  нефти  и  газа  без  дальнейшего  эффективного  использования  нефтехимического  сырья. 

Доля нефтехимических и сопряженных с ними химических производств Казахстана, работающих на 

потребительский рынок, ниже 15%, в то время как в экономически развитых странах этот показатель 

достигает 50-60%.  

В Посланий Президента Республики Казахстан Н.А.Назарбаева народу Казахстана «Стратегия 

«Казахстан-2050»:  Новый  политический  курс  состоявшегося  государства»  особая  роль  отводится 

природным  ресурсам  страны.  Правильное  и    эффективное  использование  которых  будет 

способствовать устойчивому росту экономики и улучшению жизни народа[5]. 

В настоящее время казахстанские ингибиторы коррозии по технологическим и экономическим 

параметрам  уступают  международным  стандартам.  Для  повышения  конкурентоспособности 

нефтегазовой  отрасли  особое  внимание  следует  уделить  конкурентным  преимуществам  отрасли, 

следовательно, конкурентоспособности отрасли и страны.  

Поэтому  главной  задачей  ближайших  лет  является  создание  в  Казахстане  собственных 

эффективных  реагентов  и  расширение  промышленного  производства  и  их  внедрение  в  народное 

хозяйство.  Производство  собственных  ингибиторов  коррозии  снизит  зависимость  от  ввоза 

импортных  дорогостоящих  поставок,  которым  обязательно  необходим  в  местах  потребления 

дополнительный аналитический контроль на качество. 

Наряду с этим должны продолжаться исследования и синтез новых ингибиторов коррозии для 

обеспечения непрерывного процесса совершенствования методов борьбы с коррозией металлов. 

 

ЛИТЕРАТУРА 

1.  И.Г.  Абдуллин,  С.Н.  Давыдов,  М.А.  Худяков,  М.В.Кузнецов.  Коррозия  нефтегазового  и 

нефтегазопромыслового оборудования. Учебное пособие. – Уфа, 1990.–  С. 3 -4.  

2. Р.Л. Будкевич. Защита оборудования от коррозии. Учебное пособие. – Альметьевск,  2007. –Стр.30-43. 

3.  Н.А.Азаренков,    С.В.Литовченко,  И.М.Неклюдов,  П.И.Стоев.  Коррозия  и  защита  металлов.  Учебное 

пособие. –Харьков, 2007. –Стр.105-107. 

4.  Н.К.Ишмухамедова,  Б.А.  Билашев,  С.М.Ахметов.  Защитное  действие  реагента  СОНП

3

  в  пластовых 

флюидах месторождения Карачаганак. // Пятые Международные научные Надировские чтения. – Актюбинск, 

2007.  – С.45-47. 

5.  Послание  Президента  Республики  Казахстан  Н.А.Назарбаева  народу  Казахстана  «Стратегия 

«Казахстан-2050»: Новый политический курс состоявшегося государства». 

 

REFERENCES 

1. I.G.Abdullin, S.N.Davidov, M.A.Hudyakov, M.V.Kuznetsov. Korrozya neftegazovogo i neftegazopromislo-

vogo oborudovanya. Uchebnoe posobie. – Ufa,1990.  –S. 3-4. 

2. R.L.Budkevich. Zashita oborudovanya ot korrozii. Uchebnoe posobie. – Almetievsk,2007.  –S. 30-43. 

3. N.A.Azarenkov, S.V.Litovchenko, I.M.Nekludov,P.I.Stoev. Korrozya i zashita metallov. Uchebnoe posobie.  

– Harkov, 2007.  –S. 105-107. 

4. N.K.Ishmuhamedova, B.A.Bilashev,S.M.Ahmetov. Zashitnoe deistvie reagenta  SONP

3

 v plastovih fluidah 

mestorozhdenya Karachaganak// Pyatie mezhdunarodnie nauchnie Nadirovskie chtenya. – Aktubinsk, 2007.  –S. 45-47. 

5. Poslanie Prezidenta respubliki Kazahstan N.A.Nazarbaeva narodu Kazahstana «Strategya «Kazahstan -2050»: 

Novi politicheski kurs sostoyavshegosya gosudarstva. 

 

Билашев Б.А, Қырықбаев Е.Г 

Қазақстанда мұнай кəсіпшілігі жабдықтарын тоттанудан қорғау мəселелері 

Түйіндеме.  Мұнайға  бай  Қазақстан  Республикасында  өз  шешімін  таппаған  маңызды  мəселе  мұнай-газ 

кəсіпшілігіне  қажетті,  оларды  қолданусыз  мұнайды  өндіру,  сақтау,  тасымалдау  жəне  өңдеу  жүзеге  аспайтын 

отандық химиялық  өнімдердің  қазақстандық  мұнай  нарығында    мүлдем  жоқтығы  болып  табылады.  Мақалада 

мұнай-газ өндіру саласында мұнай кəсіпшілігі жабдықтарын тоттанудан қорғау мəселелері қарастырылған. 

Түйін сөздер: мұнай-газ кəсіпшілігі жабдығы, мұнай, газ, тоттану, тоттану тежегіштері. 

 

Билашев Б.А, Қырықбаев Е.Г 

Проблемы защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в Казахстане 

Резюме. Острой проблемой, не находящей своего разрешения в богатой нефтью Республике Казахстан, 

остается  практически  полное  отсутствие  на  казахстанском  нефтяном  рынке  отечественных  химических 

продуктов, необходимых для нефтегазовой промышленности, без применения которых не может быть и речи о 

добыче,  хранении,  транспортировке  и  переработке  нефтей.  В  стaтье  рассмотрены  проблемы  защиты 

нефтепромыслового оборудования от коррозии  в нефтегазодобывающей отрасли. 

● Технические науки

№5 2014 Вестник КазНТУ  

56 

Ключевые слова: нефтегазопромысловое оборудование, нефть, газ, коррозия, ингибиторы коррозии. 

Bilashev B.A, Kirikbaev Е.G 

Problems of protection of the oil-field equipment against corrosion in Kazakhstan 

Summary.  The burning issue which isn't finding the permission in the Republic of Kazakhstan rich with oil, there 

is  almost  total  absence  in  the  Kazakhstan  oil  market  of  the  domestic  chemical  products  necessary  for  the  oil  and  gas 

industry, without which application out of the question about production, storage, transportation and processing oils . in 

article problems of protection of the oil-field equipment from corrosion in oil and gas extraction branch are considered. 

Key words: oil and gas equipment, oil, gas, corrosion, corrosion inhibitors. 

УДК  622.276.6 

А.Е. Жумабаева  

(Казахский национальный технический университет имени  К.И.Сатпаева,  

Алматы,  Республика Казахстан) 

ОБЗОР НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБЛАСТИ ПОЛИМЕРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ 

Аннотация:  В  связи  с    наметившейся  тенденцией  к  заметному  снижению  показателя  более  полной 

выработки запасов нефти эта проблема приобрела в последнее время особую актуальность. 

В статье дан обзор современных технологий в области полимерного заводнения нефтяных пластов.  

Также подробно описаны новые методики проведения полимерного заводнения, а также инновационные 

составы  полимеров,  проведен  обзор  патентов,  научных  статей  и  публикаций  в  области  полимерного 

заводнения. Дана оценка преимуществ и недостатков данных методов.  

В  заключение  мы  определяем  метод  закачки  биополимера  щелелистника  обыкновенного,  как  наиболее 

перспективный на сегодняшний день. 

Ключевые  слова:  полимерное  заводнение,  щелелистник,    биополимер,    нефтеотдача,  гелеобразующие 

составы. 

С  каждым  годом  растет  потребление  нефти  в  мире,  а  вследствие  этого  растет  и  спрос  на  нее 

(таблица 1 [1]). 

Таблица-1. Мировой спрос на нефть (2012-2014), млн. баррелей в день 

Особую актуальность в последнее время приобрела проблема более полной выработки запасов 

нефти, поскольку наметилась тенденция к заметному снижению данного показателя. 

● Техникалыќ єылымдар 

 

ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014  

 

57

Большинство  месторождений  Казахстана  разрабатывается  с  использованием  заводнения,  в 

связи  с  невысокой  стоимостью,  эффективностью  и  простотой  осуществления  данного  метода 

разработки.  Однако  без  использования  методов  увеличения  нефтеотдачи  пластов  уровень  текущей 

нефтеотдачи  остается  низким,  и  большинство  запасов  нефти, составляющее  более  чем  две  трети  от 

общих запасов месторождения, остаются внутри пласта неизвлеченными. 

Полимерное  заводнение  позволяет  увеличить  коэффициент  охвата  пласта  заводнением 

благодаря  уменьшению  подвижности  воды.  К  тому  же  данный  метод  является  недорогостоящим  и 

поэтому он получил широкое распространение на месторождениях Казахстана и в мире. Полимерное 

заводнение позволяет увеличить нефтеотдачу примерно в 1,5 раза.  

Однако данный метод увеличения нефтеотдачи имеет ряд недостатков: 

-  резкое снижение приемистости нагнетательных скважин по причине резкого роста вязкости в 

призабойных зонах; 

-  невозможность  использования  полимеров  для  глубокозалегающих  пластов,  сложенных 

малопроницаемыми коллекторами и имеющих высокую температуру (более 90

о

С); 

-  незначительный эффект от закачки полимеров в однородный пласт, с маловязкой нефтью; 

-  малая эффективность на поздней стадии разработки; 

-  незначительный эффект для пластов с большим содержанием солей. [2] 

В  последнее  время  полимерное  заводнение  активно  исследуется  и  совершенствуется,  и 

благодаря  новым  изобретениям  устраняются  многие  недостатки  описанные  выше.  К  тому  же 

появляются полимеры, которые не наносят вред окружающей среде. 

В  данной  статье  проводится  обзор  новых  изобретений  в  области  полимерного  заводнения  и 

приводится их описание.  

Одной из инновационных разработок в области полимерного заводнения является применение 

биополимера,  разработанного  компаниями  Wintershall  и  BASF,  и  представляющий  собой 

Schizophillan commune (щелелистник обыкновенный). 

Первое  промысловое  испытание  продукта  проводится  с  декабря  2012  года  на 

нефтедобывающем  промысле  Бокштедт.  Это  месторождение  на  севере  Германии  Wintershall 

эксплуатирует  с  1954  года.  В  течение  двух  лет  там  будет  исследоваться  влияние  биополимера  на 

нефтедобычу. 

Биополимер  образуется  в  результате  естественного  биотехнологического  процесса,  который 

имеет  сходство  с  пивоварением.  Щелелистник  обыкновенный  встречается  во  всех  лесах  земли  на 

мертвой  поваленной  древесине.  Питается  в  основном  кислородом  и  различными  углеводами, 

например,  сахаром.  В  процессе  роста  образует  биополимер,  который  необходим  грибу  для 

построения  межклеточных  перегородок.  Желеобразная  материя  гриба  состоит  из  сахарных 

компонентов  (в  общей  сложности  их  25 000  компонентов)  и  способна  к  полному  биологическому 

расщеплению.  В  Южной  Америке  его  используют  в  качестве  пищевой  добавки,  а  в  Азии  его 

используют  в  медицине  для  укрепления  иммунной  системы.  Чтобы  защитить  биополимер  от 

бактерий на пути сквозь породу, добавляют консервант. Пока смесь биополимера и воды протекает 

сквозь пористую породу, консервант полностью расходуется. 

Испытания  на  месторождении  Бокштедт  покажут,  насколько  щелелистник  обыкновенный 

действительно пригоден для применения в нефтедобыче. Кроме всего прочего они позволят сделать 

вывод о том, как биополимер реагирует на высокое содержание соли в месторождении.   

Полимер  смешивается  с  водой  из  месторождения  и  консервантом,  а  затем  закачивается  в 

нагнетательную  скважину.  Лишь  0,035  процента  биополимера  содержится  в  нагнетаемом  растворе. 

Этого достаточно,   чтобы   сгустить   воду   в   25   раз.   Применение   этого сгустителя должно 

повлиять на работу трех эксплуатационных скважин. 

Данный  метод  является  инновационным,  так  как  по  проведенным  лабораторным 

исследованиям  данный  вид  биополимера  крайне  устойчив  к  высоким  температурам  и  степени 

минерализации,  к  тому  же  очень  важно  отметить,  что  Щелелистник  обыкновенный  является 

природным  полимером,  который  благоприятно  взаимодействует  с  окружающей  средой,  не  нанося 

ущерб экологии. Я нахожу данный метод перспективным, однако считаю, что необходимо дождаться 

результатов  опытно-промышленных  испытаний  биополимера  для  проверки  его  свойств  в  условиях 

реального месторождения. [3], [4]. 

Следующим  рассматриваемым  способом  является  способ  регулирования  заводнения 

неоднородного нефтяного пласта, включающий последовательную закачку в пласт полимера в воде, 

и раствора соли алюминия с буфером воды между ними. При этом объем закачиваемого полимера в 

● Технические науки 

 

                                                    

№5 2014 Вестник КазНТУ  

          

58 

воде,  используемого  в  виде  суспензии,  и  раствора  соли  алюминия  разбивают  на  равные  порции  не 

менее двух и объемом 3-50 м

3

, которые закачивают последовательно циклами с закачкой буфера воды 

между ними, составляющего 10-100% от объема порции каждого для исключения их перемешивания 

при закачке по трубам и регулирования расстояния их перемешивания от скважины в пласте. 

Способ отличается от известных тем, что закачку осуществляют циклами совместно в группу 

нагнетательных скважин с одного блока гребенки кустовой насосной станции, при этом на установке 

готовятся порции указанных суспензии и раствора с концентрацией, определяемой по формуле  

 

ecn

скв

уст.

V

С

V

С

скв





 

 

где  С

скв

  -  концентрация  полимера  или  соли  алюминия  в  порции  суспензии  или  раствора, 

закачиваемой скважину, кг/м

3

;  

С

уст

  -  концентрация  полимера  или  соли  алюминия  в  порции  суспензии  или  раствора, 

приготовленной на установке, кг/м

3

;  

V

скв

 - суммарная приемистость работающих скважин, м

3

/сут;  

V 

уcт

 - производительность установки, м

3

/сут,  

которые  дозируются  в  воду,  идущую  с  кустовой  насосной  станции  -  КНС  в  скважины, 

разбавляются ею и поступают в пласт при необходимой концентрации.  

Технический  результат  -  повышение  эффективности  способа  за  счет  более  полного 

перемешивания суспензии и раствора, а также снижение энергетических и материальных затрат. [5] 

Новые  методы  основываются  не  только  на  изменении  технологии  закачки  полимеров,  но  и 

сами  полимеры  постоянно  совершенствуются.  Например,  к  одному  из  новых  составов  полимера 

относят DSGA Polymer. 

Основными  недостатками  большинства  гелеобразующих  составов  являются  их  низкая 

проникающая  способность,  невысокая  устойчивость  в  пластовых  условиях,  большая 

чувствительность к пластовым температурам, токсичность, высокая стоимость и т.д.  

Полиакриламиды быстро подвергаются гидролизу в воде и теряют растворимость при наличии 

небольшого  количества  кальция  или  магния  при  температуре  свыше  60°C.  При  этих  условиях  они 

выпадают в осадок и неэффективны для гелеобразования.  

Биополимеры, такие как ксантановая смола, характеризуются хорошей устойчивостью к ионам 

кальция и магния. Однако они не эффективны по стабильности: долгое загеливание при температуре 

свыше 75°C, происходит потеря вязкости и последующее выпадение осадка.  

DSGA Polymer принадлежат к группе синтетических, водорастворимых полимеров, специально 

разработанных для неблагоприятных сред с высокой температурой и минерализацией. 

Преимущества DSGA Polymer: 

-  Исключительное   сопротивление   термальному   гидролизу;  

-  Поддерживает   растворимость   при   забойных условиях; 

-  Применим в широком диапазоне температур; 

-  Сшивается с ионами металлов или органическими системами; 

-  Моментальное сшивание для применения в призабойной зоне; 

-  Замедленное сшивание для глубоких обработок по модификации профиля; 

-  Отличная стабильность к сдвигу для стабильных долговечных гелей; 

-  Возможно применение в соленой, морской и пластовой воде; 

-  Длительная стабильность геля при повышенных  температурах. 

DSGA  Polymer  -  применяется  для  проведения  работ  по  ограничению  водопритока  либо 

изменению  профиля  приемистости  на  добывающих  и  нагнетательных  скважинах.  Полимерный 

раствор  может  быть  приготовлен  с  использованием  различного  вида  жидкостей,  включая  пресную 

воду, соленую воду, пластовую или морскую воду. 

Обычная загрузка полимера в зависимости от температуры пласта варьируется от 0,25-0,5% от 

веса воды. Полимер необходимо тщательно перемешивать до его полной гидратации не менее 10-15 

минут  при  температуре  воды  22ºС.  При  более  низкой  температуре,  возможно,  потребуется  более 

длительное перемешивание. 

DSGA Polymer может быть сшит хромовым, алюминиевым или циркониевым сшивателем для 

применения в диапазоне от 20-80ºС. 

● Техникалыќ єылымдар 

 

ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014  

 

59

Для  применения  в  высоком  диапазоне  температур  90-120ºС  полимер  может  быть  сшит 

различными  органическими  сшивателями  такими  как:  фенолформальдегид,  резорциновый-

формальдегид, фенилацетат-НМТА, гидрохинон -НМТА. [6] 

Данный вид полимера был опробован на терригенных породах Самотлорского месторождения, 

а  также  на  карбонатных  породах  Ибряевского  и  Султангулово-Заглядинского  месторождений, 

успешность проведенных операций составила 70%. [7], [8]. 

Следующим рассматриваемым методом среди новых изобретений является способ разработки 

обводненного  неоднородного  пласта  нефтяной  залежи,  включающий  закачку  в  пласт  водной 

суспензии  древесной  муки  в  количестве  50-300  м

3

 на  1  м  работающей  толщины  пласта.  Способ 

позволяет повысить эффективность разработки неоднородного обводненного нефтяного пласта. 

Наиболее  близким  по  технической  сущности  и  достигаемому  результату  к  данному  способу 

является  способ  разработки  неоднородного  пласта  нефтяной  залежи,  включающий  заводнение, 

последовательно-чередующуюся  закачку  в  обводненный  пласт  водного  раствора  частично 

гидролизованного полиакриламида и глинистой суспензии и последующее нагнетание вытесняющего 

агента.  Недостатком  этого  способа  является  низкая  эффективность  способа  в  трещиновато-порово-

кавернозных  коллекторах  из-за  малой  селективности  изоляции,  вследствие  того,  что  наряду  с 

изоляцией  высокопроницаемой  части  пласта  происходит  частичная  закупорка  низкопроницаемой 

части пласта, а также невозможность его использования в коллекторах с температурой более 90

о

С.  

Древесная  мука  в  отличие  от  глинистых  частиц  имеет  большие  размеры  (70-160  мкм  против             

10-25 мкм) и после закачки суспензия древесной муки проникает и изолирует только высокопроницаемые 

участки пласта, не проникая и не закупоривая при этом низкопроницаемые участки пласта. 

Древесная  мука  –  продукт  сухого  измельчения  отходов  деревообрабатывающей 

промышленности (опилки, щепа, кусковые отходы древесины и др.). Древесная мука поставляется к 

месту  использования  в  сухом  виде,  расфасованной  в  бумажные  мешки,  и  закачка  ее  в  пласт 

осуществляется путем ссыпания в водовод через загрузочную камеру эжекционного насоса. 

Технология проведения опытно-промышленных работ заключается в закачке в нагнетательные 

скважины обводненного пласта 0,1-5,0% суспензии древесной муки. Далее нагнетается вытесняющий 

агент.  В  качестве  объекта  испытаний  был  выбран  пласт,  представленный  трещиновато-порово-

кавернозным коллектором с разнопроницаемыми пропластками. Проницаемость низкопроницаемого 

пропластка составляет 0,01-0,08 мкм

2

, высокопроницаемого 0,2-1,4 мкм

2

. Обводненность добываемой 

продукции составляет 90-98%, пластовая температура 90

о

С. 

На  скважине  проводится  комплекс  геофизических  и  гидродинамических  исследований, 

определяются  низкопроницаемые  и  высокопроницаемые  пропластки  и  их  относительные 

приемистости.  Подсчитывается  количество  закачиваемых  реагентов.  В  обводненный  пласт  с 

помощью насосного агрегата типа ЦА-320М закачивают 5%-ную водную суспензию древесной муки 

в количестве 150 м

3

 на 1 м эффективной толщины пласта. Далее закачивают вытесняющий агент. За 

счет  резкого  увеличения  неоднородности  фильтрации  (89,0%)  существенно  увеличивается 

поступление воды в низкопроницаемые пропластки. 

При закачке древесной муки менее 50 м

3

 на 1 м эффективной толщины пласта не достигается 

эффект  изоляции  высокопроницаемого  пласта,  при  использовании  древесной  муки  в  количестве 

свыше  300  м

3

 разработка  способа  становится  экономически  нецелесообразной  из-за  существенного 

увеличения времени обработки одной скважины. 

Предлагаемый  способ  по  сравнению  с  методом  закачки  частично  гидролизованного 

полиакриламида  с  глинистой  суспензией  имеет  ряд  преимуществ:  повышается  эффективность 

способа за счет увеличения селективности изоляции высокопроницаемых пропластков с 36% до 76,3-

89,0%; расширяется область применения из-за возможности использования способа в коллекторах с 

температурой  более  90

о

С;  используется  недефицитный  химреагент;    происходит  удешевление 

технологии;  способ  реализуется  с  использованием  стандартной  техники;  за  счет  использования 

природного материала растительного происхождения разработка не оказывает вредного воздействия 

на экологическую обстановку в районе использования. 

Недостатком  данного  метода  является  то,  что  древесная  мука  проникает  не  только  в 

обводнившиеся  высокопроницаемые  пласты,  но  и  снижают  приемистость  нефтенасыщенных 

пропластков в результате кольматирующих эффектов, причем этот процесс практически необратим. 

Кроме  того,  что  немаловажно,  полимер  -  дисперсными  системами  невозможно  воздействовать  на 

глубинные  участки  пласта,  так  как  глинистые  частицы  или  древесная  мука  осаждаются  в 

непосредственной близости к призабойной зоне нагнетательной скважины [9]. 

жүктеу/скачать 15,98 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: