Анализ методов воздействия на пласт на месторождениях природного битума | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 23 ноября, печатный экземпляр отправим 27 ноября.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №48 (234) ноябрь 2018 г.

Дата публикации: 03.12.2018

Статья просмотрена: 507 раз

Библиографическое описание:

Сабыров А. С., Чурикова Л. А., Юсубалиев Р. А. Анализ методов воздействия на пласт на месторождениях природного битума // Молодой ученый. — 2018. — №48. — С. 43-46. — URL https://moluch.ru/archive/234/54431/ (дата обращения: 14.11.2019).



Статья посвящена вопросам обоснования паротеплового воздействия на пласт с целью повышения эффективности разработки месторождений, содержащих нефти повышенной вязкости. Авторы предлагают применять на месторождениях природных битумов и высоковязких нефтейпароциклические обработки скважин (ПТОС), характеризующееся более быстрым периодом окупаемости и более низким паронефтяным отношением по сравнению с паротепловым воздействием на весь пласт.

Ключевые слова: скважинная продукция, высоковязкая нефть, горячая вода, нефтяной пласт, паротепловая обработка, коэффициент извлечения нефти.

Особенность освоения мелких месторождений высоковязкой нефти связана с отсутствием специального оборудования. Обустройства такого рода месторождений не дает высоких экономических показателей, следовательно, применение типового оборудования в таких условиях нерентабельно [1].

При разработке мелких месторождений высоковязких нефтей, нефтяные компании испытывают некоторые проблемы, связанные с физико-химическими свойствами нефтей: сложное строение и низкие энергетические показатели; небольшие объемы добычи нефти; низкий коэффициент извлечения нефти; малодебитные скважины; затруднение в подборе объектов для системы ППД; быстрое обводнение скважинной продукции; осложнения эксплуатации нефтепромыслового оборудования; аварийность работающего оборудования; высокие эксплуатационные затраты на обустройство месторождений [2].

Сократить затраты в системе добычи, сбора и подготовки скважинной продукции возможно, применяя новые технологические решения, позволяющие улучшить эффективность извлечения скважинной продукции в осложненных геолого-промысловых условиях.

Разработка мелких месторождений высоковязкой нефти предусматривает применение комплекса организационно-технологических мероприятий, предусматривающих применение высокоэффективных и менее затратных методов борьбы с осложнениями, включающих в себя: применение модернизированного технологического оборудования и технических устройств.

Применение новых технологий и оборудования позволит предотвратить потери нефти по причине аварийной замены отказавшего внутрискважинного и нефтепромыслового оборудования, а также сократить затраты на закупку, ремонт и замену отказавшего оборудования. Учитывая опыт крупных компаний, применяющих новые технологии и оборудование, малые компании смогут оптимизировать технико-экономические показатели разработки сложного месторождения.

Для повышения эффективности разработки месторождений, содержащих нефти повышенной вязкости, широко применяются термические методы воздействия на пласт.

Рис. 1. Основные технологии термического воздействия на пласт

Освоение месторождений тяжелых нефтей и битумов предусматривает применение наиболее эффективных термических методов, но в то же время остаются не решенными вопросы, связанные с комплексной эксплуатацией месторождения. Повышение нефтеоотдачи в условиях добычи высоковязких нефтей обязательно связано с увеличением температуры нефтеносного пласта, что следует из анализа температурного изменения физических свойств скважинной продукции.

Для выбора метода теплового воздействия на пласт месторождения необходимо учесть факторы, влияющие на повышение эффективности теплового воздействия, а также возможность снижения себестоимости при проведении данной технологической операции [3].

Водяной пар благодаря скрытой теплоте парообразования обладает значительно большим теплосодержанием, чем горячая вода. В процессе закачки пара нефтяной пласт нагревается в первую очередь за счет использования скрытой теплоты парообразования. Пар поступает в поровое пространство и конденсируется. Пласт нагревается за счет использования теплоты горячего конденсата, а затем охлаждается до начальной температуры пласта. При вытеснении нефти паром имеет место улучшение испарения углеводородов за счет снижения их парциального давления. Процесс внутрипластового горения обладает всеми преимуществами термических методов вытеснения нефти горячей водой и паром, а также смешивающегося вытеснения, происходящего в зоне термического крекинга, в которой все углеводороды переходят в газовую фазу.

Современное состояние изученности высоковязких нефтей и природных битумов позволяет утверждать, что они отличаются от традиционных нефтей по химическому составу, физико-химическим свойствам, а также по степени взаимодействия с коллекторами и по структуре их насыщения. Это существенно влияет на коэффициент эффективности добычи высоковязкой нефти. Поэтому, методы и подходы, применяемые при разработке залежей традиционных нефтей, не могут быть внедрены на залежах высоковязких нефтей и природных битумов.

Наименьшим процентом к извлекаемым запасам нефти характеризуется месторождение Салтанат. Месторождение природных битумов и высоковязких нефтей Салтанат расположено в Атырауской области Респубдики Казахстан, на правобережье р. Эмба.

Большинство проектов по паротепловому воздействию начинается с пароциклических обработок скважин (ПТОС), характеризующуяся более быстрым периодом окупаемости и более низким паронефтяным отношением по сравнению с паротепловым воздействием на весь пласт [4].

Циклическое нагнетание пара в пласты, или пароциклические обработки добывающих скважин, осуществляются периодическим нагнетанием пара в нефтяной пласт через добывающие скважины, некоторой выдержкой их в закрытом состоянии и последующей их эксплуатацией.

Цель этой технологии заключается в увеличении притока нефти к скважинам за счет снижения вязкости нефти, повышения забойного давления, облегчения условия фильтрации.

Для определения основных технологических параметров и эффективности пароциклического воздействия на призабойную зону скважин необходимо решить следующие задачи. Во-первых, рассчитать период закачки теплоносителя (пара) в пласт, определить распределение температуры в призабойной зоне и эффективные размеры зоны, охваченной тепловым воздействием. Во-вторых, решить задачу о паротепловой пропитке, т. е. прогнозировать скорость конденсации пара и всасывания нефти из «холодной» области пласта в прогретую зону. И, наконец, рассчитать степень повышения продуктивности скважины за счет разогрева нефти в призабойной зоне и закон падения дебита по мере охлаждения призабойной зоны потоком нефти из пласта.

Физико-химические методы применяются в отношении нефтей малой и средней вязкости, что не отвечает характеристикам пластовых флюидов месторождения Салтанат. Так же минусом данных методов является и высокая стоимость реагентов, что может привести к неоправданным затратам при разработке данного месторождения.

Таблица 1

Критерии применения методов увеличения нефтеотдачи вмировой практике

Методы

Технология

Глубина залеган., м

Толщина пласта, м

Прони-цаемостьмкм2

Порис-тость,%

Вяз-кость, мПа*с

Плот-ность, кг/м3

Холодные методы

Шахтовый метод, CHOPS, ГС, VAPEX, водонагнетание

50–800

20–200

1–12

20–40

20000–45000

932–935

Термические методы

Закачка горячей воды, вытеснение нефти паром, CSS, внутрипластовое горение, SAGD, SAP, THAI, N-Solv, забойные электронагреватели

50–1500

2.7–250

0.005–9.38

15–37

0.6–45000

825–1070

Физико-химические методы

Полимерное заводнение, вытеснение нефти ПАВ, комбинированные методы

600–3500

1.1–68.5

0.005–2

30–40

0.86–500

850–960

Газовые методы

Закачка диоксида углерода

1253–3370

3–150

0.004–1.714

23–30

0.45–50

815–976

Гидродинамические методы

Волновое воздействие

178–2561

3.8–25

0.001–0.928

10–30

0.95–28.2

748–931

Опыт применения закачки воды в пласт на надсолевых залежах месторождения Кенкияк показал, что данный метод является неэффективным в условиях высокой вязкости нефти, в связи с чем, метод не рекомендуется для применения на месторождении Салтанат. Использование волновых методов возможно на заключительных этапах разработки, так как они могут распространять свое влияние на значительные расстояния (сотни и тысячи метров), а площадь залежей II и III не превышает 6 км2.

Наиболее оптимальным выбором будет применение термических методов разработки. В ходе проведенного анализа установлено, что из существующего множества термических методов добычи ВВН и ПБ метод паротеплового воздействия получил наибольшее распространение. Объяснением данного факта является более высокая теплоемкостью пара по сравнению с водой и газом [5]. Данный метод имел положительный результат при применении его на соседнем месторождении Кенкияк.

В настоящее время метод CSS является наиболее изученным способом извлечения тяжелой нефти и имеет большой опыт применения в разных странах мира. Коэффициент извлечения нефти составляет 15–20 %. Технология CSS может быть рекомендована для применения на месторождении Салтанат.

В настоящее время на месторождении проведена пробная эксплуатация четырех скважин после проведения паротепловой обработки. Воздействие высокотемпературного пара на залежи ПБ и ВВН показало высокую эффективность данной технологии в существующих горно-геологических условиях. На рисунке 2 представлены приведенные на первую дату добычи графики динамики дебита нефти и жидкости, обводненности, приемистости пара по результатам проведения паротепловой обработки в скважинах.

Рис. 2 Приведенные графики динамики основных технологических показателей работы скважин по результатам применения ПЦОС

Применение модели с оптимальными параметрами для месторождения Салтанат позволяет увеличить дебит добывающей скважины в среднем на 30–40 %

Литература:

  1. Желтов Ю. В., Кудинов В. И., Малофеев Г. Е. Разработка сложнопостроенных месторождений вязкой нефти в карбонатных коллекторах. — М.- Нефть и газ.- 1997г.
  2. Мирзаджанзаде А. Х., Аметов И. М. Прогнозирование промысловой эффективности методов теплового воздействия на нефтяные пласты. — М.: Недра, 1983.-222 с.
  3. Дошер Т. М., Хассеми Фархад. Влияние вязкости нефти и толщины продуктивного пласта на эффективность паротеплового воздействия // Экспресс-информ. Сер. Нефтепромысловое дело. М.: ВНИИОЭНГ.- 1984. с. 3–44.
  4. Андреев, В. Е. Освоение трудноизвлекаемых запасов нефтяных месторождений с применением энерго- и ресурсосберегающих технологий [Текст] / В. Е. Андреев, Ю. А. Котенев, Р. Р. Хузин. — Уфа: Изд-во «Гилем» АН РБ, 2011. — 352 с.
  5. Ишкинеев, Д. А. Проблемы разработки мелких месторождений высоковязкой нефти Татарстана [Текст] / Д. А. Ишкинеев // Энергоэффективность. Проблемы и решения: Матер. XIV Всеросс. научн.-практ. конф. — Уфа, 2014. — С. 51–53.
Основные термины (генерируются автоматически): CSS, скважинная продукция, высоковязкая нефть, горячая вода, месторождение, нефть, коэффициент извлечения нефти, призабойная зона, нефтяной пласт, пласт.


Похожие статьи

Развитие технологии добычи высоковязкой нефти на...

Благодаря наличию богатой ресурсной базы добыча сырой нефти в Республике Казахстан в 2013 году составила свыше 80 млн. тонн. Однако в ближайшие годы увеличение добычи возможно только за счёт месторождений, находящихся в разработке...

Метод интенсификации добычи высоковязкой нефти...

Электротепловая обработка призабойной зоны пласта. Наиболее простым и доступным

Нефть месторождения Жыланкабак относится к тяжелой, высоковязкой с плотностью в

Наиболее перспективным методом для интенсификации добычи высоковязкой нефти...

Некоторые особенности разработки залежей высоковязких...

Современное состояние изученности высоковязких нефтей и природных битумов позволяет

Для повышения эффективности разработки залежей ВВН и ПБ в шахтно-скважинном методе

При тепловых методах воздействия в качестве теплоносителя в пласт обычно закачивается...

Перспективность кислотного гидравлического разрыва пласта на...

Выбор оптимальной технологии воздействия на призабойную зону пласта (ПЗП) для карбонатных коллекторов осложнен постоянно меняющимися условиями разработки. Одним из самых эффективных способов воздействия является кислотный гидравлический разрыв пласта...

Технология кислотной обработки призабойных зон скважин на...

Воронцовское нефтяное месторождение находится на Левобережной заволжской

Технология обработки призабойных зон скважин кислотными микроэмульсиями.

– низкое межфазное натяжение на границе с нефтью и водой, что обеспечивает вытеснение в зоне...

Проблема добычи нефти в Беларуси | Статья в журнале...

Эффективность извлечения нефти из нефтеносных пластов современными

Средняя конечная нефтеотдача пластов по различным странам и регионам составляет от 25 до 40%.

Остаточные запасы нефти на месторождениях, находящихся на самой поздней стадии...

Исследование применения виброакустического метода...

Технология кислотной обработки призабойных зон скважин на... Исследование применения виброакустического метода воздействия на призабойную зону пласта. Однако оно приводит к преждевременному обводнению продукции добывающих скважин, интенсивному снижению...

Процесс разработки нефтяного месторождения завершается...

– не отмечается стягивания нефти водонефтяных зон к площади нефтяных, подвижность нефти на периферии залежей практически равна нулю (вязкость предельно высокая); равновесная (остаточная) нефтенасыщенность возрастает к основанию и периферии залежей

Повышение эффективности трудноизвлекаемых запасов из...

Анализ динамики изменения запасов нефти и газа, достигнутого коэффициента нефтедобычи и выработанности запасов свидетельствует, что при практически неизменном количестве месторождений имеет место закономерное уменьшение текущих извлекаемых запасов...

Похожие статьи

Развитие технологии добычи высоковязкой нефти на...

Благодаря наличию богатой ресурсной базы добыча сырой нефти в Республике Казахстан в 2013 году составила свыше 80 млн. тонн. Однако в ближайшие годы увеличение добычи возможно только за счёт месторождений, находящихся в разработке...

Метод интенсификации добычи высоковязкой нефти...

Электротепловая обработка призабойной зоны пласта. Наиболее простым и доступным

Нефть месторождения Жыланкабак относится к тяжелой, высоковязкой с плотностью в

Наиболее перспективным методом для интенсификации добычи высоковязкой нефти...

Некоторые особенности разработки залежей высоковязких...

Современное состояние изученности высоковязких нефтей и природных битумов позволяет

Для повышения эффективности разработки залежей ВВН и ПБ в шахтно-скважинном методе

При тепловых методах воздействия в качестве теплоносителя в пласт обычно закачивается...

Перспективность кислотного гидравлического разрыва пласта на...

Выбор оптимальной технологии воздействия на призабойную зону пласта (ПЗП) для карбонатных коллекторов осложнен постоянно меняющимися условиями разработки. Одним из самых эффективных способов воздействия является кислотный гидравлический разрыв пласта...

Технология кислотной обработки призабойных зон скважин на...

Воронцовское нефтяное месторождение находится на Левобережной заволжской

Технология обработки призабойных зон скважин кислотными микроэмульсиями.

– низкое межфазное натяжение на границе с нефтью и водой, что обеспечивает вытеснение в зоне...

Проблема добычи нефти в Беларуси | Статья в журнале...

Эффективность извлечения нефти из нефтеносных пластов современными

Средняя конечная нефтеотдача пластов по различным странам и регионам составляет от 25 до 40%.

Остаточные запасы нефти на месторождениях, находящихся на самой поздней стадии...

Исследование применения виброакустического метода...

Технология кислотной обработки призабойных зон скважин на... Исследование применения виброакустического метода воздействия на призабойную зону пласта. Однако оно приводит к преждевременному обводнению продукции добывающих скважин, интенсивному снижению...

Процесс разработки нефтяного месторождения завершается...

– не отмечается стягивания нефти водонефтяных зон к площади нефтяных, подвижность нефти на периферии залежей практически равна нулю (вязкость предельно высокая); равновесная (остаточная) нефтенасыщенность возрастает к основанию и периферии залежей

Повышение эффективности трудноизвлекаемых запасов из...

Анализ динамики изменения запасов нефти и газа, достигнутого коэффициента нефтедобычи и выработанности запасов свидетельствует, что при практически неизменном количестве месторождений имеет место закономерное уменьшение текущих извлекаемых запасов...

Задать вопрос