Увеличение нефтеотдачи пластов является актуальной проблемой на сегодняшний день в нефтегазодобывающей отрасли, так как доля трудноизвлекаемых запасов в балансе запасов нашей страны постоянно растет. В настоящее время приоритетным направлением прироста запасов нефти в мировой нефтедобыче является развитие и промышленное применение современных методов увеличения нефтеотдачи (МУН), которые способны обеспечить положительный эффект в освоении новых и разрабатываемых нефтяных месторождений. [1]
Совершенствование технологий нефтеизвлечения не обеспечивало необходимого повышения эффективности добычи нефти из трудноизвлекаемых запасов. К этой категории запасов в первую очередь относятся пласты, насыщенные высоковязкими нефтями, с низкопроницаемыми коллекторами.
Основным методом разработки нефтяных месторождений страны уже многие годы является закачка воды в пласт [2], который позволяет существенно повысить эффективность нефтеизвлечения, но следует отметить, что последние годы характеризуются значительным ростом обводнения большинства крупных месторождений.
Поэтому нефтегазодобывающие компании ищут новые способы нефтеотдачи пластов, так как нерентабельно добывать скважинную продукцию с высокой обводненностью скважины.
Существует несколько методов повышения нефтеотдачи пластов:
- Первичные методы используют естественную энергию пласта, коэффициент извлечения нефти достигает не более 20–30 %;
- Вторичные методы связаны с поддержанием внутрипластовой энергии путем закачки в пласт воды и природного газа, коэффициент извлечения нефти составляет 30–50 %;
- Третичные методы добычи позволяют интенсифицировать приток нефти и обеспечить повышение нефтеотдачи (рост коэффициента извлечения нефти) месторождения до 30- 60 %. [5]
На данный момент многие месторождения нефти и газа находятся на поздней стадии разработки, поэтому в основном применяются третичные методы повышения нефтеотдачи пластов.
Тепловые МУН — это методы интенсификации притока нефти и повышения продуктивности эксплуатационных скважин, основанные на искусственном увеличении температуры в их стволе и призабойной зоне. Применяются тепловые МУН в основном при добыче высоковязких парафинистых и смолистых нефтей. [6] Прогрев приводит к разжижению нефти, расплавлению парафина и смолистых веществ, осевших в процессе эксплуатации скважин на стенках, подъемных трубах и в призабойной зоне.
К газовым МУН относятся:
Закачка воздуха впласт. Метод основан на закачке воздуха в пласт и его трансформации в эффективные вытесняющие агенты за счет низкотемпературных внутрипластовых окислительных процессов. В результате низкотемпературного окисления непосредственно в пласте вырабатывается высокоэффективный газовый агент, содержащий азот и углекислый газ.
Воздействие на пласт двуокисью углерода. Двуокись углерода растворяется в воде гораздо лучше углеводородных газов. Растворимость двуокиси углерода в воде увеличивается с повышением давления и уменьшается с повышением температуры.
Химические МУН применяются для дополнительного извлечения нефти из сильно истощенных, заводненных нефтеносных пластов с рассеянной, нерегулярной нефтенасыщенностью. [7]
Вытеснение нефти водными растворами ПАВ. Заводнение водными растворами поверхностно-активных веществ (ПАВ) направлено на снижение поверхностного натяжения на границе «нефть — вода», увеличение подвижности нефти и улучшение вытеснения ее водой. За счет улучшения смачиваемости породы водой она впитывается в поры, занятые нефтью, равномернее движется по пласту и лучше вытесняет нефть.
Вытеснение нефти растворами полимеров. Полимерное заводнение заключается в том, что в воде растворяется химический реагент — полимер, обладающий способностью при малых концентрациях повышать вязкость воды, снижать ее подвижность и за счет этого повышать охват пластов заводнением.
Вытеснение нефти щелочными растворами. Метод щелочного заводнения нефтяных пластов основан на взаимодействии щелочей с пластовыми нефтью и породой. При контакте щелочи с нефтью происходит ее взаимодействие с органическими кислотами, в результате чего образуются поверхностно-активные вещества, снижающие межфазное натяжение на границе раздела фаз «нефть — раствор щелочи» и увеличивающие смачиваемость породы водой.
Вытеснение нефти композициями химических реагентов (в том числе мицеллярные растворы). Мицеллярные растворы представляют собой прозрачные и полупрозрачные жидкости. Они в основном однородные и устойчивые к фазовому разделению, в то время как эмульсии нефти в воде или воды в нефти не являются прозрачными, разнородны по строению глобул и обладают фазовой неустойчивостью. [3]
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.
Технология акустической обработки скважин. При взаимодействии акустической волны частотой в среднем 20 КГц с фазами горных пород можно получить увеличение их проницаемости, разрушение отложений минеральных солей и снижение вязкости нефти.
Ультразвуковое воздействие на пласт является современным способом интесификации добычи нефти и стимуляции повышения нефтеотдачи пласта. Способ заключается в следующем: в скважину опускают ультразвуковой скважинный аппарат на рабочую глубину, соединенный с наземным источником; происходит возбуждение упругих колебаний разных частот. Преимущество состоит в том, что воздействие на пласт разрушает загрязняющие вещества нефтяного пласта и стимулирует к нефтеотдаче путем периодического воздействия на призабойную зону полем упругих колебаний ультразвукового диапазона в постоянном режиме и импульсного акустического воздействия с низкой частотой с одновременным удалением загрязняющих веществ из призабойной зоны нефтяного пласта путем создания филированного пространства в зоне перфорации скважины и выноса этих продуктов из скважины насосом. [4]
В постоянном режиме воздействие осуществляют высокочастотным колебанием ультразвукового диапазона от 16 до 25 кГц, а в импульсном режиме воздействие осуществляют с частотой от 1 до 50 Гц. Воздействие на зону перфорации начинают с нижнего участка с последующим перемещением выше.
Преимущество технологии ультразвукового воздействия на пласт — это комбинирование с существующими методами увеличения нефтеотдачи, возможность воздействия на скважины с минимальным притоком, отсутствие повреждений цементного камня и обсадной колонны, отсутствие вредного воздействия на окружающую среду и пласт, а также заметное снижение вязкости нефти, что благоприятно влияет на текучесть нефти и продуктивность скважины при сохранении режима эксплуатации. [8]
Литература:
- Журнал «Нефтегазовая вертикаль» № 5/2011г, Дмитрий Крянев Д. т.н., генеральный директор ВНИИнефти Станислав Жданов Д. т.н., профессор, заместитель генерального директора ВНИИнефти, заместитель руководителя нефтяной секции ЦКР «Роснедра», стр.85. [1, с.1]
- Желтов, Ю. П. Разработка нефтяных месторождений: учеб. для вузов/ Ю. П. Желтов. — М.: Недра, 1998г, 332 стр. [2, с.1]
- Забродин, П. И. Вытеснение нефти из пласта растворителями / П. И. Забродин, Н. Л. Раковский, М. Д. Розенберг. — М.: Недра, 1968г, 223 стр. [3, с.1]
- Кудинов, В. И. Новые технологии повышения добычи нефти / В. И. Кудинов, Б. М. Сучков, — Самара, 1998г, 368 стр. [4, с.4]
- Ларри, Лейк. Основы методов увеличения нефтеотдачи / Лейк Ларри. — Университет Техас, 2005г, 205 стр. [5, с.2]
- Малофеев, Г. Е. Нагнетание в пласт теплоносителей для интенсификации добычи нефти и увеличения нефтеотдачи: учеб. пособие / Г. Е. Малофеев, О. М. Мирсаетов, И. Д. Чоловская. — М. — Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2008г, 224 стр. [6, с.2]
- Сургучев, М. Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов / М. Л. Сургучев. — М.:Недра, 1985г, 308стр. [7, с.3]
- Дыбленко, В,П. «Волновые методы воздействия на нефтяные пласты с трудноизвлекаемыми запасами» / В. П. Дыбленко. — М.: ОАО ВНИИОЭНГ, 2008г, 80 стр. [8, с.5]
