| Рус Eng | |||||
| ||||||
| ||||||
Сфера нефтегаз #4/2010 (23) август 2010 "Современные экологически безопасные технологии повышения эффективности разработки" с. 34 | ||||||
Современные экологически безопасные технологии повышения эффективности разработки нефтегазоконденсатных месторождений и мониторинга подземных хранилищ газа1. Плазменно-импульсные технологии в повышении дебета скважин
Характеристика, масштаб и значимость проблемы для компаний, добывающих углеводороды, а также для экономики в целом. К сожалению, в период высоких цен на углеводороды большинство добывающих компаний, стремясь получить сверхприбыль, вели интенсивный отбор из высокодебитного фонда скважин, что привело к переводу значительной части извлекаемых запасов в трудноизвлекаемые и, следовательно, к огромным потерям углеводородов. В среднем по России, Китаю и некоторым другим странам коэффициент извлекаемости углеводородов, особенно по нефти, едва превышает 27–30%. Все это заставило многие страны вести поиск и внедрять новые современные технологии. В США это позволило увеличить коэффициент извлекаемости до 50%. В Китае, занимающем второе место в мире по энергопотреблению, разработана и внедряется программа «Повторного освоения старых месторождений». Российскими учеными и инженерами разработана универсальная плазменно-импульсная технология по воздействию на продуктивные пласты для максимального извлечения углеводородов. При этом учитывались исследования Центра нелинейной волновой механики и технологий Академии наук России, доказавшие, что «резонансные явления в залежи можно вызвать минимальными энергозатратами».
В плазменно-импульсном генераторе благодаря ряду запатентованных ноу-хау формируется плазменный канал (Рис.1), В режиме акустического каротажа технология позволяет вести эффективное просвечивание межскважинного пространства и успешно применяется для мониторинга подземных хранилищ газа (ПХГ). • Оптимизация работ На сегодняшний день существует множество методов улучшения работы скважин, большинство из которых экологически небезопасны, энергозатратны, громоздки и сложны в применении, а также имеют всевозможные ограничения. Предлагаемая технология отличается высоким энергосбережением, производительной эффективностью, экологической безупречностью, проста и безопасна в эксплуатации, прошла опытно-промышленную апробацию как в России, так и за рубежом, в частности, в Китае, Казахстане, Узбекистане, Чехии. Примеры практического примененияТехнология применяется на добывающих и нагнетательных скважинах на любой стадии их эксплуатации, начиная с освоения, для вызова притока углеводородов по всей мощности продуктивных пластов и вплоть до скважин поздней стадии разработки, в реальных геологических условиях, без добавок химических реагентов при любой их обводненности.
На рис.2 приведен пример освоения скважины в Ханты-Мансийском регионе, на месторождении отличающемся крайне низкой проницаемостью пластов. До применения плазменно-импульсного воздействия на месторождении скважины осваивались исключительно методом гидроразрыва пласта (другие методы не работали). На вызов притока в скважину потребовалось всего 12 часов, при этом геологическая структура прискважинной зоны не была нарушена. Кроме того, успешно решается проблема по увеличению приемистости нагнетательных скважин и выравниванию профиля приемистости, что позволяет увеличить охват залежей заводнением, повысить пластовое давление и тем самым продлить срок эксплуатации месторождений без применения методов опасных для окружающей среды.
На рис.3 показаны примеры использования плазменно-импульсной технологии на месторождении Вахское. Для воздействия были отобраны нагнетательные скважины, запланированные на консервацию. Во всех 3-х случаях была решена поставленная задача, а именно увеличение приемистости и выравнивание профиля приемистости. По истечении 15 месяцев (по состоянию на сегодняшний день) скважины по-прежнему работают в режиме эффекта. • Оценки технико-экономического эффекта В современных реалиях добывающие компании, как пользователи недр, заинтересованы в максимально быстром получении прибыли. Существующие методы интенсификации добычи углеводородов зачастую приводят к снижению их извлекаемости. В свою очередь, государство как владелец недр заинтересовано в максимально эффективной выработке месторождений. Налицо конфликт интересов государства и бизнеса. Внедрение предлагаемой технологии позволит, с одной стороны, интенсифицировать добычу углеводородов, а с другой, значительно повысить их извлекаемость, а значит и энергосбережение, что в средне- и долгосрочной перспективе приведет к совпадению интересов участников недропользования. 2. Плазменно-импульсные технологии в исследовании геоструктуры пластов, в частности, контроле герметичности подземных хранилищ газа• Характеристика проблемы проектирования, обустройства и эксплуатации ПХГ Помимо эффективного использования недр не менее актуальными являются задачи хранения и доставки уже добытых углеводородов до потребителя. Подземные хранилища газа являются важным и необходимым элементом газотранспортной системы, так как позволяют создавать буферные запасы газа для обеспечения непрерывности процессов его добычи и распределения. Поэтому надо обратить внимание на проблематику безопасной эксплуатации подземных газовых резервуаров. Выбору места подземного хранилища должно уделяться особое внимание, начиная от геологического строения горного массива, гидрогеологической обстановки, надежного экранирования пространства, а также его герметичности. Нередко слабая геологическая изученность выбранного места, нарушение технологического режима бурения скважин, недостатки эксплуатационного обустройства и обслуживания приводят к разгерметизации хранилища, а значительные утечки газа, прорывающегося в водоносные горизонты и выходящие на поверхность, создают неблагоприятную экологическую обстановку и вызывают реальную угрозу техногенных катастроф. • Предлагаемая технология зондирования герметичности ПХГ В рамках безопасной эксплуатации газовых хранилищ, для выявления выхода газа на поверхность и в ослабленные зоны, также успешно применяется плазменно-импульсный генератор. В комплекте с приемником сигнала проводится сейсмоакустическая томография подземных хранилищ, и после выявления дефектов осуществляется ликвидация проблемных участков, что позволяет избежать потерь газа и предупреждать возможные техногенные катастрофы. В отличие от существующих методов, применение предлагаемой технологии позволяет с более высокой точностью контролировать возникновение напряженно-деформированного состояния горных пород, а также своевременно выявлять утечки газа из газовых резервуаров. • Имеющиеся оценки технико-экономического эффекта и экологичности Нередки случаи, когда из хранилищ извлекается на миллионы кубометров газа меньше, чем было закачано. А это многомиллионные финансовые потери.
Внедрение плазменно-импульсной технологии для постоянного мониторинга состояния подземных хранилищ позволит • Преимущества технологии с точки зрения экологии
В свете ухудшения глобальной экологической обстановки все острее ощущается необходимость в технологиях, минимально влияющих на окружающую среду. Такие технологии существуют, но при всей их экологической привлекательности они имеют один важный недостаток – крайне низкую эффективность. Так было до сих пор. Технология плазменно-импульсного воздействия позволяет значительно повысить извлекаемость углеводородов при сохранении окружающей среды, т.к. действует в естественных геологических условиях без добавок химических реагентов и без нарушения естественной геологической структуры коллектора. А возможность многократного применения на Учитывая абсолютную экологическую безопасность технологии, имеются перспективы для внедрения ее не только на материковых месторождениях, но и на шельфе. ВыводыМассовое внедрение энергосберегающей экологически чистой плазменно-импульсной технологии для добычи, выявления целиков углеводородов, а также их хранения позволит продлить жизнь многих месторождений, а следовательно и решить социально-политические задачи, особенно градообразующих предприятий. 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
| ||||||
|