| Рус Eng | ||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
Инженер-нефтяник #3 март 2008, "Практика и перспектива применения плазменно-импульсного воздействия на пласты для повышения степени извлечения нефти" с. 12 | |||||||||||||||||
Высокие цены на нефтепродукты на мировом рынке, растущие потребности промышленности в энергоносителях требуют получения максимального количества углеводородов при минимальных затратах. Современные методы разработки нефтяных месторождений системой пробуренных скважин при всей их огромной экономической эффективности и быстрой окупаемости капиталовложений обладают существенным недостатком, заключающимся в том, что степень выработки пласта даже при самых благоприятных условиях не превышает 50 % геологических запасов, а из месторождений с трудноизвлекаемыми запасами (низкопоровые и низкопроницаемые коллекторы, содержащие высоковязкие нефти) колеблется от 2 до 10 %. Перспективы дальнейшего увеличения добычи нефти обусловили необходимость внедрения новых передовых технологий на всех стадиях геологоразведочного процесса, добычи и переработки углеводородов. Эту задачу можно решить с помощью повышения нефтеотдачи пластов, которая характеризует полноту извлечения нефти из пластов и определяет эффективность методов разработки и эксплуатации нефтяных залежей. Увеличение суммарного отбора нефти на месторождениях всего на несколько процентов позволяет получить дополнительно миллионы тонн нефти и газового конденсата. В настоящее время по различным причинам в российских регионах (Урало-Поволжье, Западная Сибирь, север Европейской части РФ) простаивает более 250 тысяч скважин. Для интенсификации добычи нефти и газа, повышения нефтегазоотдачи пластов на разных этапах разработки месторождений углеводородов широко применяются различные по эффективности технологии и методы воздействия.
Методы воздействия на продуктивные пласты
Так, закачка больших объемов воды приводит к выпадению неорганических солей в самых пластах и прискважинной зоне. Применение кислотной обработки, использование поверхностно-активных веществ (ПАВ), особенно органических добавок или углеводородов или их продуктов, экологически небезопасно и приводит к разрушению нефтепромыслового оборудования. Применение тепловых методов, и особенно внутрипластовое горение, сопровождается усиленным разрушением продуктивных коллекторов и выносом песка, ростом агрессивности добываемой продукции за счет продуктов горения, образованием в пласте стойких водонефтяных эмульсий и т.п. Достаточно эффективным стало применение гидроразрыва пластов (ГРП) для создания глубоких дополнительных каналов в пласте. Благодаря этому воздействию изменяются характеристики не только призабойной зоны, но и самого пласта; за счет этого соседние скважины интенсифицируют свой режим работы. Однако эта технология требует значительных затрат, сложного компрессорного оборудования и при воздействии в зонах вблизи водонефтяного контакта (ВНК) чаще всего вместо нефти получают воду. Среди физических методов предпочтение отдается акустическому воздействию на продуктивный пласт. Группа российских ученых, возглавляемая профессором Санкт-Петербургского Государственного горного института А.А. Молчановым, в состав которой входят ученые из Научно-исследовательского института электрофизической аппаратуры (НИИЭФА), а также специалисты российской компании «НОВАС», разработала и внедрила в промышленное производство технологию и аппаратуру плазменно-импульсного воздействия на продуктивные пласты с целью увеличения нефтеотдачи. В основу технологии положены принципы нелинейных систем, к которым относятся системы со значительным энерогосодержанием и энерговыделением, высокоскоростные, высокотемпературные процессы, колебания и волны со значительной амплитудой. Особенностью предлагаемой технологии является воздействие не только на призабойную зону, но и на пласт в целом, благодаря глубокому проникновению сейсмоакустической волны в продуктивную залежь. При этом в пласте происходят следующие процессы:
Обработка эксплуатационных скважин производится плазменно-импульсным генератором, спускаемым в скважину на стандартном трехжильном кабеле ГК-3 с помощью геофизической лебедки каротажного подъемника. По геофизическому кабелю осуществляется питание скважинной аппаратуры электрическим током (220 В), управление работой глубинного блока и контроль режима работы аппаратуры и параметров обработки скважин. Время обработки и количество импульсов воздействия на пласт определяется мощностью, параметрами продуктивного интервала, геологическими особенностями залежи. Обработка скважин проводится, как правило, во время капитального или профилактического ремонта скважин и занимает всего 8-10 часов после извлечения из скважины насоса и насосно-компрессорных труб. Данная технология позволяет не только повысить в несколько раз или восстановить дебит эксплуатационных скважин, но и за счет снижения поверхностного натяжения на границе фаз «нефть-вода» снизить водосодержание в продукции скважины, увеличить нефтеотдачу пласта. Учитывая, что за счет направленного излучения упругой энергии глубина ее проникновения в пласт достигает несколько сотен метров и более, при обработке эксплуатационной скважины упругое воздействие воспринимают также соседние скважины. Заметный эффект наблюдается при обработке плазменным методом воздействия нагнетательной скважины. Сфокусированная упругая энергия, направленная в пласт, очищает каналы и улучшает приемистость нагнетательной скважины в облучаемой части пласта. А поскольку глубина воздействия составляет сотни метров и более, эффект воздействия воспринимают соседние добывающие скважины. Использование данной технологии позволяет увеличить нефтеотдачу продуктивных пластов и месторождений, в том числе месторождений, находящихся в поздней стадии разработки. Отличительной особенностью данного метода является его высокая эффективность при экономичности, безопасности и экологической чистоте. Метод прошел опытно-промышленные испытания на месторождениях Западной Сибири (Самотлор, Нижневартовск, Приобье (Белоярский)), Урало-Повольжья (Туймазинское, Федоровское, Хомутовское, Городецкая, Знаменская площади, Василковское, Шкаповское, Раевское, Шакшинское месторождения; «Татнефть» – Бавлинское и Сабанчинское, «Удмуртнефть» – Мишкинское месторождение, «Уральская нефть» – Дмитриевское месторождение, «Белкамнефть» – Черновское месторождение), а также на северо-восточных и южных месторождениях Китая и Казахстана (Узеньское месторождение). Технология показала высокую эффективность как в песчано-глинистых, так и в сложных карбонатных трещинных коллекторах. Так, например, дополнительная добыча в «Удмуртнефти» в среднем на скважину составила 3,6 т/сут. За 30 суток после обработки «Удмуртнефть» добыла дополнительно 519 т нефти, при этом положительный дебит по жидкости достигнут во всех скважинах. Эффект интенсификации от обработки длится 9 и более месяцев (согласно результатам, полученным в КНР). За 9 месяцев Северо-Восточная нефтяная компания Китая добыла около 2500 т дополнительной нефти после обработки 6 скважин. При этом, поскольку скважинное упругое воздействие производится на весь продуктивный пласт, одновременно с повышением дебита обработанной скважины повысился дебит соседних скважин. При воздействии на нагнетательные скважины (юг Китая, Башкирия, Нижневартовск) значительно увеличилась их приемистость с одновременным снижением давления нагнетания воды и повышением дебита соседних эксплуатационных скважин. Применение технологии для вызова притока жидкости при освоении скважины в Башкирии (Бекетовская площадка) и на юге Китая позволили за несколько дней вывести скважины на режим эксплуатации. Опытно-промышленные испытания указанного метода с целью увеличения дебита скважин и повышения нефтеотдачи продуктивных пластов доказали его высокую эффективность, что позволяет продлить жизнь многих месторождений в регионах с развитой инфраструктурой. Основные узлы плазменно-импульсного генератора, методы применения технологии при освоении новых скважин, а также на обводненных и нагнетательных скважинах на месторождениях поздней стадии разработки запатентованы. Имеется разрешение Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору № РР-00-14889 на производство аппаратуры и ее применение на месторождениях. С 2007 года компания «НОВАС» начала промышленное производство плазменно-импульсного оборудование. Имеются конкретные заказы на работы от китайских, азербайджанских, узбекских компаний, а также российских компаний в регионах Урало-Поволжья и западной Сибири. Ведутся переговоры по внедрению технологии на месторождениях в Болгарии, Индонезии. Как это работает? При использовании плазменно-импульсного воздействия увеличивается проницаемость призабойной зоны скважины, увеличивается гидродинамическая связь нефтяного пласта с забоем скважины за счет очистки старых и создания новых фильтрационных каналов, происходит очищение порового пространства и формирование новых микротрещин в призабойной зоне скважины и фильтрационных каналах пласта. Особенности
| |||||||||||||||||
|