При содержании сероводорода в пластовых флюидах более 6% существуют до- полнительные требования к безопасному ведению буровых работ. Если на месторож- дении содержание сероводорода несколько меньше, и оно разрабатывается как месторождение без его повышенного содержания, то, при больших сроках строитель- ства скважин, существует значительная вероятность изменения концентрации серо- водорода в опасную область, посредством заражения подземных коллекторов микрофлорой, способствующей образованию сероводорода.
Заражение подземных пластов микрофлорой в процессе бурения и испытания приводит к ухудшению коллекторских свойств. В результате воздействия микроорга- низмов на нефть образуются нерастворимые вещества, закупоривающие поры пласта. Сероводородовыделяющие бактерии, взаимодействуя с нефтью, продуцируют нерас- творимые соединения. Сульфатредукция обуславливает изменение физико- химических свойств воды, соприкасающейся с нефтью. Пластовая вода теряет ион сульфата и обогащается сероводородом и углекислотой, в результате чего превраща- ется из сульфатно-натриевой в гидрокарбонатно-натриевую. Сероводород, взаимо- действуя с ионами железа, образует нерастворимый сульфит железа и, одновременно, мигрируя в зоны с окисленным режимом, окисляется до элементарной серы. Углекис- лота, выделяющая при окислении парафинов и восстановлении сульфатов, способ- ствует выпадению вторичного кальцита. Наиболее сильное выпадение вторичного кальцита происходит в зонах контакта нефти с водой, что способствует изоляции не- промытых участков залежи от водонапорной системы. Микроорганизмы при филь- трации через поры пласта-коллектора адсорбируются на поверхности его каналов, образуют колонии бактерий различных видов и продукты их метаболизма (слизь, биоплёнка, нерастворимые в воде осадки, микробные тела и пр.). Это приводит к уменьшению диаметра каналов породы, что влечёт за собой снижение проницаемости пласта-коллектора. При наличии в воде большого количества бактерий и продуктов их деятельности проницаемость нефтеносных пород снижается более чем на50%.
Экспериментальными исследованиями установлено, что основная часть бакте- рий задерживается в призабойной зоне, а часть из них продвигается с водой вглубь пласта. Скорость миграции составляет 58 мм в сутки. Следовательно, возможна заку- порка пород не только в призабойной зоне, но и в глубине заводняемого пласта. Уменьшение проницаемости коллекторов приводит к изоляции целиков нефти и сни- жает нефтеотдачу пластов.
В процессе эксплуатации скважин, даже при отсутствии сероводорода в пла- стовом флюиде, в заражённых микрофлорой изолированных непромышленных газо- нефтенасыщенных сульфатно-карбонатных коллекторах неизбежно увеличивается концентрация сероводорода, что приводит к скрытой коррозии крепления скважины (цементного камня и обсадных труб), которым они разобщены, и к межпластовым пе- ретокам. А это следует учитывать при выборе цемента и обсадных труб при бурении скважин. Но существует и другой способ решения этой проблемы – подбор химиче- ского состава и стерилизация промысловых жидкостей, в том числе бурового раство- ра, цементного раствора и жидкости для гидроразрыва.
В зарубежной практике уже в 60-х годах XX века для предотвращения зараже- ния пласта микроорганизмами стали применяться химические реагенты, обладающие бактерицидным действием. В США сульфатвосстанавливающие бактерии, вызываю-
щие закупорку нефтяных платов, подавляются с помощью таких органических бакте- рицидов как пиримидины, фенолы, нитропарафины, причём бактерициды использу- ются как для стерилизации нагнетаемой в пласт воды, так и для уничтожения микроорганизмов в пласте.
В 70-80-х годах и в нашей стране началась работа по изучению и обнаружению пластов, заражённых СВБ, закономерностей протекания микробиологических процес- сов, поиску новых эффективных бактерицидов и опытно-промысловым испытаниям зарубежных и отечественных бактерицидов.
Несмотря на широкий круг соединений, применяемых в качестве бактерицидов для защиты от биоповреждений в различных отраслях народного хозяйства, в нефтя- ной промышленности ассортимент применяемых бактерицидов весьма ограничен. На сегодняшний день лишь некоторые реагенты-бактерициды отечественного производ- ства нашли своё применение в нефтедобыче. К ним относятся СНПХ-1002 и ЛПЭ-11.
СНПХ-1002 – водный раствор алкилфенолятов натрия. Промышленное внедре- ние реагента в отрасли осуществляется с 1984 года в объединениях Татнефть, Баш- нефть, Нижневартовскнефтегаз, Коминефть. Промышленные испытания показали, что при закачке реагента в количестве 1 ÷ 3 кг на 1 м3 порового объёма пласта, техно- логический процесс применения СНПХ-1002обеспечивает:
- получение дополнительной нефти от 80 до 950 тонн на 1 треагента;
- снижение содержания сероводорода в попутном газе на 60-80%, в попутно добываемой жидкости на50-60%;
- подавлениежизнедеятельностиСВБвпродуктивныхнефтяныхпластахдо
100%;
- снижениеаварийности,уменьшениеколичествапорывоввсистемеподдер-
жания пластового давления (ППД).
На Алёхинском месторождении в качестве реагента был применён препарат
«Бактерицид ЛПЭ-11в». Величина удельного технологического эффекта от примене- ния технологии биоцидного воздействия составила 248,7 т дополнительно добытой нефти на 1 т закачанного бактерицида.
В НПО «Нефтегазтехнология» проведена серия работ по определению опти- мального времени и объёма биоцидного воздействия по кинетическим параметрам процесса подавления микрофлоры биоцидом в пористой среде коллектора. В работе Т. А. Исмагилова и др. обобщены результаты систематического применения биоцид- ной технологии на Южно-Балыкском месторождении. Авторами показано, что доля собственно биоцидной составляющей технологического эффекта равна примерно по- ловине всей дополнительно добытой нефти и проявляется, в основном, после первых воздействий. После удаления биообразований, накопившихся в течение длительного времени, при дальнейшей обработке закачиваемой воды бактерицидами, технологи- ческий эффект от биоцидного действия снижается с 3 509 т до 70 т на 1 т реагента. То есть сохраняется лишь эффект от гидрофобизациипороды.
Этот результат объясняет тот факт, что в зарубежной практике отсутствуют ме- тоды повышения нефтеотдачи с помощью биоцидов. Поскольку в процессе разработ- ки нефтяной пласт постоянно стерилизуется, в нём вообще не образуются продукты метаболизма, препятствующие нефтедобыче.
На основании вышесказанного рекомендуется применять бактерицид СНПХ-1002 из расчёта по 1-3 кг на 1 м3 бурового раствора в циркуляционной системе на один цикл (в зависимости от содержания твёрдой фазы). Бактерицид вводить (сразу или постепенно–взависимостиотстабильностираствора)вовсасывающуютрубубуро-
вого насоса непосредственно перед вскрытием охраняемых пластов до ПДК. Жид- кость гидроразрыва обработать СНПХ-1002 из расчёта по 1-3 кг на 1 м3, в зависимо- сти от осветлённости жидкости.
Из импортных бактерицидов можно отметить AldacideG – микробиоцид (пересы- щенный альдегидный раствор). Применяется в растворах на водной основе. Рекомендует- ся использовать с полимерами, подверженными биологической деструкции (крахмал и т. д.). Добавлять 0,57-1,43 кг/м3 непосредственно вциркулирующий раствор.