ЭПР спектрометр, нефтедобыча, трассерный метод

Нефтедобыча

Контроль качества воды, используемой для повышения отдачи нефтяных пластов.
Разработка нефтяных месторождений

Нефтедобыча с использованием ЭПР

Нефтедобыча в России. Практически все нефтяные месторождения разрабатываются с помощью заводнения: для поддержания пластового давления в специальные нагнетательные скважины закачивается вода. В настоящее время в нефтяные пласты ежегодно закачивают несколько-миллиардов тонн воды. Из-за гидродинамической неоднородности пластов фронт воды движется неравномерно, происходят прорывы закачиваемой в пласт воды в направлении добывающих скважин. Это приводит к обводнению добываемой нефти и снижению ее качества, требует закачки дополнительных  объемов  воды.   Именно  поэтому исключительную  важность имеет своевременная и надежная информация о движении фронта закачиваемой в пласт воды, локализация мест и каналов возможного прорыва, определение направления, скорости и распределения водных потоков в земной коре.

Умение «метить» радикалами закачиваемые в пласт жидкости и надежная идентификация используемого индикатора приобретают первостепенное значение. Применение в качестве индикаторов стабильных нитроксильных радикалов и их полупродуктов  позволило с помощью малогабаритных спектрометров ЭПР наладить контроль за движением пластовых жидкостей.

В «меченой воде» чувствительность регистрации индикаторов порядка 10~7—10~8 М/л. Количественная регистрация нитроксильных радикалов сводится к сравнению интенсивностей сигналов ЭПР в отобранной из скважины пробе и в эталоне, причем пространственно затрудненные амины предварительно путем окисления переводятся в радикалы.

Алгоритм действия по техологическому контроля за перемещением пластовых жидкостей:

  1. Сбор геолого-технической информации
  2. Расчет промысловых испытаний
  3. Введение индикатора радикального типа в нагнетательную скважину
  4. Отбор проб на добывающих скважинах
  5. Выделение индикатора из пластовой жидкости
  6. Перевод индикатора в радикальное состояние и его регистраций
  7. Обработка и анализ полученных данных на спектрометре ЭПР

Необходимо заметить, что несколько лет назад в Производственном объединении «Башнефть» Министерства нефтяной промышленности СССР один спектрометр ЭПР, обслуживал 240 скважин. Целенаправленное регулирование заводнения нефтяных месторождений, надежность и точность определения фронта продвижения нагнетаемой воды способствовали повышению нефтеотдачи продуктивных пластов и увеличению эффективности их разработки. Кроме того, в 16,6 раза была снижена себестоимость работ по определению направления, скорости движения и распределения нагнетаемой   в   продуктивный   пласт   воды,   выявлению   источников   обводнения. Данный метод получил название трассерного метода и нефтедобыча при этом позволяет эффективно осуществлять контроль за движением пластовых жидкостей на предприятиях нефтедобычи и нефтепереработки.