Для ограничения движения воды в скважины при бурении и добыче нефти широко используются осадко- и гелеобразующие композиции на основе полимеров силиката натрия, хлористого алюминия и др.
Однако способы ограничения добычи воды и технологий увеличения нефтеотдачи пластов на основе дорогостоящих химических продуктов из-за их дефицитности и дороговизны применяются ограниченно. В связи с этим небезынтересно рассмотреть возможности применения различных отходов химических и нефтехимических производств для составления осадко- и гелеобразующих композиций .
Из литературных данных известно, что в нефтяной промышленности широкое применение нашли два осадкообразующих реагента — силикат натрия (щелочно-силикатное заводнение) и щелочи. При щелочном заводнении выпадают осадки гидроокиси магния при контакте щели с пластовой водой, содержащей ионы магния. Ограниченное применение нашла также аммиачная вода.
В то же время существует несколько десятков патентов на применение осадкообразующих реагентов для водоизоляционных работ. В подавляющем большинстве случаев патентуется поочередная закачка двух реагентов, при контакте которых в пласте выпадает осадок. Ниже приводятся некоторые пары осадкообразующих реагентов, которые запатентованы для использования при проведении водоизоляционных работ:
1. Ионы Mg2+, Ca2+ + CO2à MgCO3, СаСО3
2. Латекс + соли Са2+, Mg2+.
3. Рb(NО3)2+2Сl – àРbС12.
4. Mg2+ + 2NaOH àMg(OH)2.
5. Fe3+ + Na 2CO 3 àFе(ОН)3.
6. Al3+ + Na 2CO3 à А1(ОН)3.
7. Na 2SiO 3 + SO 2 àSi(ОН) 4.
8. FeSO 4 • бН 2О + Na 3PO 4 à Fe3(РО 4)2
9. Na 2SiO 3 + CO 2 àSi(OH
10. Ca 2++2HF à2.
В приведенном перечне в большинстве случаев предполагается, что ионы 2+ и 2+ присутствуют в пластовой воде. Как видно из перечисленных пар химических реагентов, самое большое внимание уделяется силикату натрия. Остальные предложения в патентах в основном также связаны с использованием силиката натрия в некоторых других модификациях. Следует отметить, что в перечисленных парах реагентов осадок образуется тотчас же при смешении реагентов, что не позволяет надежно контролировать глубину проникновения растворов в пласт, поскольку при поочередной закачке процесс смешения реагентов в пористой среде целиком зависит от малоизученных факторов. Регулированию поддаются лишь объемы и скорость растворов.
Поэтому для более надежного контроля за процессом осадкообразования разработан ряд композиций, в которых осадок образуется не сразу, а с течением времени или только под воздействием пластовой температуры. Это позволяет смешивать реагенты до закачки и закачивать реагенты одновременно без опасности закупорки пор зоны пласта, осуществлять надежный контроль за процессом осадкообразования во время закачки. Ниже приведен ряд таких композиций:
1. Na 2SiO 3+Na3 àSi(OH
2. Раствор нафталина в горячем керосине, при остывании выпадает нафталин.
3. FеС1 3 ,А2(SO 4) 3 +карбамидàFe(ОН)3
4. Na2 SiO3 + сложные эфиры àSi(OH)4
5. Na2SiO3 àSi(OH)4(гель).
6. Si(OH)4 (золь) + F- àSi(OH)4.
7. Лигносульфонат (раствор в воде) àлигносульфонат (осадок).
8. Натриевые соли шламлигнина, при реакции с породой снижается рН и лигнин выпадает в осадок.
9. Na2 SiO3 + сахар àSi(OH)4.
10. Na2S àNa2S+3S.
Видно, что композиций с регулируемой скоростью осадкообразования не так много, выбор реагентов ограничен. Заслуживают внимания работы, в которых рекомендуется применять реагенты совместно с полимерами.
Остается дискуссионным извечный вопрос: можно ли из отходов нефтехимических и химических производств создать эффективную технологию оптимизации извлечения остаточной нефти из неоднородной пористой среды? В этой области исследования, как и во многих других, ведутся методом «проб и ошибок В области применения ПАВ для нефтеотдачи показано, что для этих целей нужны химические продукты высочайшего действия — на уровне преодоления энергий межмолекулярных связей.