Аннотация
В работе рассматриваются мероприятия по подготовке воды, используемой для полимерного заводнения. Обосновано применение термической деаэрацию воды для сокращения потребления реагентов.
Ключевые слова: полимерное заводнение, окислительная деструкция полимера, биологическая деструкция.
Abstract
The paper considers measures for the preparation of water used for polishing flooding. The use of thermal deaeration of water to reduce the consumption of reagents has been substantiated.
Keywords: polymer flooding, oxidative polymer degradation, biological degradation.

               Необходимость повышения коэффициента извлечения нефти (КИН) заставляет добывающие компании заниматься поиском эффективных технологических решений. Одним из возможных перспективных решений для месторождений высоковязкой нефти является применение вытеснения загущенными вытесняющими растворами. Метод успешно реализован на многих проектах, максимальная вязкость добываемой нефти на объектах внедрения составляет 5000 мПа*с [1].

               Обычно в качестве основного компонента вытесняющего раствора применяется вода, в качестве загущающего вещества – водорастворимый полимер. Полимер для загущения может быть как производным акриламида (применяется наиболее часто), так и биополимером (например: ксантановая и гуаровая камеди). Для эффективного применения загущенного раствора на основе любого из реагентов требуется обеспечить его однородность и долговременное (более нескольких месяцев) сохранение стабильных реологических свойств в условиях пласта. В случае применения реагентов на основе частично гидролизованного полиакриламида (HPAM) и его перспективных комбинаций со вспомогательными компонентами вода не должна содержать растворенного кислорода. Содержание кислорода в воде должно быть менее 100 ppb (массовых частей кислорода на миллиард частей смеси) [2]. Так же существуют ограничения по солесодержанию, жёсткости и концентрации ионов железа в воде [2], [3], [4]. Помимо этого, вода не должна содержать сульфатвосстанавливающих бактерий [3], [4].

                 В современных условиях состав загущающего реагента может быть подобран под конкретный диапазон солесодержания и состав исходной воды и на практике основная трудность заключается в решении проблемы растворенного кислорода [4] и бактериального загрязнения. Наиболее часто эти вопросы решаются путём добавки к воде расчётного количества поглотителя кислорода и биоцида. Затраты при этом могут составлять достаточно большую долю от общего бюджета проекта. Например, для одного из пилотных проектов в элементе разработки, состоящем из двух нагнетательных и трёх добывающих горизонтальных скважин при расчётном расходе полимерного раствора порядка 950 тонн в сутки с концентрацией 0,2%, затраты на приобретение реагентов для поглощения кислорода и бактерицида превышает 500 тыс. долларов США за два года.

                 Наш институт предложил вместо реагентов использовать термическую деаэрацию (в деаэраторе атмосферного типа, где вода нагревается до температуры 104°С, при этом погибают бактерии и удаляется растворенный кислород), в сочетании с дополнительными теплообменниками.

                 Предложенная схема в дополнение к обычной состоит из теплообменников, термического деаэратора атмосферного типа и парового котла (парогенератора) небольшой производительности, а так же вспомогательного оборудования. Исходная вода нагревается в теплообменнике и подаётся в деаэратор. При контакте с паром, который подаётся от парового котла, вода догревается до температуры кипения, растворенные в воде газы выводятся с частью пара (выпаром). После деаэратора нагретая вода поступает в теплообменник, где, охлаждается до требуемой температуры (нагревает исходную воду) и используется для приготовления полимера. Часть потока направляется на установку умягчения и используется для питания парогенератора. Дополнительно может применяться решение, где вода непосредственно после деаэратора смешивается с потоком первичного раствора полимера, за счет чего может обеспечиваться повышение температуры вытесняющего агента. Предлагаемая нами схема процесса позволяет избавиться от необходимости постоянной закупки и использования реагентов для поглощения кислорода и бактерицида, обладает достаточной гибкостью в части параметров исходной воды и позволяет готовить раствор полимера в условиях затворения тёплой водой (до 30…40°С). В таких условиях время затворения полимера снижается, повышается однородность раствора.

                В настоящее время для месторождений, где требования по концентрации сульфатвосстанавливающих бактерий менее жёсткие прорабатывается возможность замены в схеме деаэратора атмосферного типа на вакуумный, что позволит использовать вместо парогенератора более простой в эксплуатации и дешёвый водогрейный котёл. Схемы включены в состав документации по разработке месторождений, ожидается внедрение.

 Список используемых источников информации:
1. Деламаид Э. Химические методы увеличения нефтеотдачи с использованием горизонтальных скважин: промысловые исследования. Георесурсы. 2017. Т. 19. № 3. Ч. 1. С. 166-175. DOI: https://doi. org/10.18599/grs.19.3.3
2. Тома А., Саюк Б., Абиров Ж., Мазбаев Е. Полимерное заводнение для увеличения нефтеотдачи на месторождениях легкой и тяжелой нефти // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017. № 7-8. С. 58-67.
3. Randy Seright. Polymer flooding. http://baervan.nmt.edu/randy/
4. Бондарь М.Ю., Шустер М.Ю., Карпан В.М., Костина М.Ю., Азаматов М.А. (2018). Проект АСП. Проблематика растворенного кислорода. Теория и практика. Георесурсы, 20(1), с. 32-38. DOI: https://doi. org/10.18599/grs.2018.1.32-38