МЕТОДЫ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТА НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ, НАХОДЯЩИХСЯ НА ПОЗДНИХ СТАДИЯХ РАЗРАБОТКИ

АННОТАЦИЯ

В настоящее время приоритетным направлением прироста запасов нефти в мировой нефтедобыче является – развитие и промышленное применение современных интегрированных методов увеличения нефтеотдачи (МУН), которые способны обеспечить синергетический эффект в освоении новых и разрабатываемых нефтяных месторождений. В статье автор анализирует методы увеличения нефтеотдачи пласта на месторождениях, находящихся на поздний стадиях разработки.

Известные методы увеличения нефтеотдачи пластов в основном характеризуются направленным эффектом и воздействуют максимум на одну-две причины, влияющие на состояние остаточных запасов.

Методы увеличения нефтеотдачи классифицируются следующим образом:

– тепловые;

– газовые;

– химические;

– гидродинамические;

– микробиологические методы;

– физические методы [3].

Тепловые методы увеличения нефтеотдачи – это методы, при которых температура в стволе скважин и их призабойной зоне искусственно увеличивается, что позволяет итенсифицировать приток нефти и повысить продуктивность эксплуатационных скважин. Такие методы применяются при добыче высоковязких парафинистых и смолистых нефтей. Из-за прогрева нефть разжижается, а парафины и смолистые вещества, оседающие в процессе эксплуатации на стенках, подъемных трубах и призабойной, зоне расплавляются. Тепловые МУН включают в себя: паротепловое воздействие на пласт, внутрипластовое горение, вытеснение нефти горячей водой и пароциклические обработки скважин.

К газовым МУН относятся: закачка воздуха в пласт, воздействие на пласт углеводородным газом (в том числе ШФЛУ), воздействие на пласт двуокисью углерода, воздействие на пласт азотом, дымовыми газами и др.

Химические методы увеличения нефтеотдачи используются, когда необходимо дополнительно извлечь нефть, содержащуюся в сильно истощённых, заводнённых нефтеносных пластах с рассеянной и нерегулярной нефтенасыщенностью. Такой метод применяется на залежах, у которых низкая вязкость нефти, низкая соленость воды, а продуктивные пласты являются карбонатными коллекторами с низкой проницаемостью [1].

Химические методы включают в себя: вытеснение нефти водными растворами ПАВ, вытеснение нефти растворами полимеров, вытеснение нефти щелочными растворами, вытеснение нефти кислотами, вытеснение нефти композициями химических реагентов (в том числе мицеллярные растворы и др.), микробиологическое воздействие.

Микробиологическое воздействие основывается на биологических процессах, использующих микробные объекты. Закачиваемые в пласт, микробные микроорганизмы метаболизируют углеводороды нефти выделяя тем самым полезные продукты жизнедеятельности:

– спирты, растворители и слабые кислоты, приводящие к тому, что вязкость уменьшается, температура текучести нефти понижается, удаляются парафины и включения тяжелой нефти из пористых пород, увеличивая проницаемость последних; – биополимеры растворяются в воде, повышая ее плотность, облегчая извлечение нефти при использовании технологии заводнения;

– биологические поверхностно-активные вещества, которые делают поверхность нефти более скользкой, уменьшая трение о породы;

– газы, которые увеличивают давление внутри пласта и помогают подвигать нефть к стволу скважины [2].

Гидродинамические методы увеличения нефтеодачи пласта используются для интенсификации текущей добычи нефти, увеличения степени извлечения нефти, уменьшения объёмов прокачиваемой через пласты воды и снижения текущей обводнённости добываемой жидкости.

К физическим методам относятся: ГРП, бурение горизонтальных скважин, электромагнитное воздействие.

Одним из наиболее распространённых методов увеличения дебита скважин считается гидравлический разрыв пласта. При нём создаются трещины в горных породах, прилегающих к скважине, из-за давления на забое скважины в результате нагнетания в породы вязкой жидкости. При проведении ГРП создаваемые трещины, пересекая слабодренируемые зоны и пропластки, обеспечивают их выработку, нефть фильтруется из пласта в трещину гидроразрыва и по трещине к скважине, тем самым увеличивая нефтеотдачу.

Горизонтальные скважины. Технология повышения нефтеотдачи пластов методом строительства горизонтальных скважин зарекомендовала себя в связи с увеличением количества нерентабельных скважин с малодебитной или обводненной продукцией и бездействующих аварийных скважин по мере перехода к более поздним стадиям разработки месторождений, когда обводнение продукции или падение пластовых давлений на многих разрабатываемых участках (особенно в литологически неоднородных зонах нефтеносных пластов с трудноизвлекаемыми запасами) опережает выработку запасов при существующей плотности сетки скважин. Увеличение нефтеотдачи происходит за счет обеспечения большей площади контакта продуктивного пласта со стволом скважины [5]. На рисунке 1 представлено строение горизонтальных (А) и вертикальных (В) скважин.

Рисунок 1. Строение горизонтальных и вертикальных скважин

Электромагнитное воздействие. Метод основан на использовании внутренних источников тепла, возникающих при воздействии на пласт высокочастотного электромагнитного поля. Зона воздействия определяется способом создания (в одной скважине или между несколькими), напряжения и частоты электромагнитного поля, а также электрическими свойствами пласта. Помимо тепловых эффектов электромагнитное воздействие приводит к деэмульсации нефти, снижению температуры начала кристаллизации парафина и появлению дополнительных градиентов давления за счет силового воздействия электромагнитного поля на пластовую жидкость [1].

Волновое воздействие на пласт. Известно множество способов волнового и термоволнового (вибрационного, ударного, импульсного, термоакустического) воздействия на нефтяной пласт или на его призабойную зону.

Основная цель технологии – ввести в разработку низкопроницаемые изолированные зоны продуктивного пласта, слабо реагирующие на воздействие системы ППД, путем воздействия на них упругими волнами, затухающими в высокопроницаемых участках пласта, но распространяющимися на значительное расстояние и с достаточной интенсивностью, чтобы возбуждать низкопроницаемые участки пласта.

Применением таких методов можно достичь заметной интенсификации фильтрационных процессов в пластах и повышения их нефтеотдачи в широком диапазоне амплитудно-частотной характеристики режимов воздействия.

При этом положительный эффект волнового воздействия обнаруживается как в непосредственно обрабатываемой скважине, так и в отдельных случаях, при соответствующих режимах обработки проявляется в скважинах, отстоящих от источника импульсов давления на сотни и более метров [3].

То есть при волновой обработке пластов принципиально можно реализовать механизмы как локального, так и дальнего площадного воздействия.

Все вышеперечисленные методы характеризуются различной потенциальной возможностью увеличения нефтеотдачи пластов.

На рисунке 2 представлены данные по потенциальным возможностям увеличения нефтеотдачи пластов различными методами.

Рисунок 2. Потенциальные возможности увеличения нефтеотдачи пластов различными методами

На рисунке 2 видно, что по России КИН тепловых методов составляет до 30%, газовых и гидродинамических методов – до 15%, химических методов – до 35%, физических методов – до 12%.

Согласно обобщенным данным при применении современных методов увеличения нефтеотдачи, КИН составляет 30–70%, в то время как при первичных способах разработки (с использованием потенциала пластовой энергии) – в среднем не выше 20–25%, а при вторичных способах (заводнении и закачке газа для поддержания пластовой энергии) – 25–35%.

Список литературы:

1. Журнал «Нефтяное хозяйство» - https://oil-industry.net/
2. Исаин, Н.В. О себестоимости нефти и газа в России / Н.В. Исаин // Академия энергетики. – 2015. - № 2. – [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.energoacademy.ru/index.php=104
3. Ларченко Л.В. Нефтегазовая отрасль России: современное состояние и направления развития в условиях неопределенности / Л.В. Ларченко // Общество. Среда. Развитие (Terra Humana). 2019. - №1 (50). – [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/neftegazovaya-otrasl-rossii-sovremennoe-sostoyanie-i-napravleniya-razvitiya-v-usloviyah-neopredelennosti
4. Официальный сайт ПАО «Сургутнефтегаз» (НГДУ Быстринскнефть) - https://www.surgutneftegas.ru/
5. Тенденции развития нефтегазовой отрасли в 2019 году [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.pwc.ru/ru/publications/tendentsii-razvitiya-neftegazovoy-otrasli-v-2019-godu.html