УДК
622.276.075
ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ
НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ НА МЕСТОРОЖДЕНИИ УЗЕНЬ
Турсынбайкызы
Д. - магистрант
Казахский Национальный Технический Университет им. К.
И. Сатпаева
В настоящее время основная добыча нефти обеспечивается
месторождениями, находящимися на поздней стадии разработки, характеризующейся
высокой степенью выработки запасов и обводненности добываемой продукции. Для
увеличения добычи нефти работа ведется по нескольким направлениям. [1]
Месторождение Узень также находится на
последней стадии разработки. Коэффициент нефтеотдачи для таких месторождений
составляет 0,25 – 0,48 , больше половины геологических запасов остаются не
тронутыми. Одним из новых и перспективных методов увеличения нефтеотдачи
является плазменно - импульсный метод.
Этот метод уже применяется на
нефтегазовых месторождениях за рубежом
и хорошо зарекомендовал себя.[3]
Основой технологии
плазменно-импульсного воздействия (ПИВ) на пласт является электрический разряд в жидкости через калиброванный
металлический проводник (проволока). Образуется плазменный канал, а сам
проводник превращается в пар с высокой плотностью, температурой и высоким
давлением, представляя собой ударную волну, которая распространяется со
сверхзвуковой скоростью. При взрыве проводника в жидкой среде в полости
скважины максимальное давление достигается в момент сжатия среды в ударной
волне. Ударная волна, выходя через перфорационные отверстия в зону
проникновения в упругую среду, вызывает ее движение, быстро затухает, превращаясь
в ряд последовательных колебаний, распространяющихся со скоростью упругих волн.
Многократное повторение плазменного импульса в заданных точках рабочего
интервала формирует широкополосный сигнал от 1 до 12 000 Гц с
одновременным выделением значительного количества направленной энергии, которая
комплексно нелинейно воздействует как на призабойную, так и на удаленную зону
пласта.[3] Происходит многократное направленное термическое, акустическое,
ударно-волновое и упругое воздействие на продуктивный пласт. В результате
происходит декольматация призабойной зоны, очистка трещин и каналов от солей,
твердых частиц, ароматических углеводородов, улучшается проницаемость контура
питания скважины, в работу включаются ранее не промытые целики нефти,
происходят другие благоприятные условия для односторонней миграции
газожидкостной среды из зоны высокого давления в зону пониженного давления.
Одновременно за счет резонансного эффекта (совпадение частоты сигнала с
частотой продуктивного пласта) происходит перераспределение двухфазной жидкости
(нефть/газ – вода) по вертикали.[3]
Технология ПИВ универсальна и может
успешно применяться на всех этапах эксплуатации как добывающих, так и
нагнетательных скважин:
-на стадии
освоения – для вызова притока жидкости и быстрого вывода добывающей скважины на
режим эксплуатации;
-на месторождениях поздней стадии
разработки – на высокообводненных скважинах (более 75 %) в реальных
геологических условиях без добавок в скважину химических реагентов, с целью
повышения их дебита;
-на нагнетательных скважинах – с
целью увеличения приемистости и выравнивания профиля приемистости.
Одной из основных особенностей технологии ПИВ является то,
что при обработке одной скважины положительным дебитом откликаются соседние,
связанные профилем фильтрации скважины, как правило, за счет снижения их
обводненности.
На рисунке 1 показаны результаты
применения этого метода в скважине № 4057 в Башкирии.
Рисунок 1 Применение ПИВ в Башкирии, скважина №4057
По рисунку видно, что проведение
плазменно-импульсного воздействия в скважине позволило увеличить дебит скважины на 9 т/сут путем
вовлечения в разработку малопроницаемых продуктивных пропластков.[5]
В условиях, когда более 50 % разведанных запасов относятся к
категории трудноизвлекаемых, использование технологии ПИВ позволит
дополнительно извлечь 10-15 % нефти. Разрабатывая технологию ПИВ, наши ученые и
специалисты рассматривали продуктивные пласты и в целом залежь с точки зрения
нелинейных систем и неравновесных сред, «когда маленькие импульсы создают
большие последствия». К нелинейным системам относятся системы со значительным
энергосодержанием и энерговыделением, высокоскоростные, высокотемпературные
процессы, колебания и волны со значительной амплитудой.[5]
Учитывалась сложность процессов,
происходящих в термобарических условиях пласта, а именно: двухфазные системы
обладают высокой сжимаемостью, нелинейностью, при этом движение двухфазных
систем сопровождается процессами межфазного тепломассообмена. Модель
распространения возмущений в двухфазных средах рассматривалась с точки зрения
основных закономерностей гидрогазодинамических течений. [4] При этом обращалось
внимание на особенности формирования газовых и нефтяных залежей, которое
происходит в основном под действием гравитационных (по вертикали) и напорных
(по горизонтали) сил с перемещением значительных масс нефти, газа и пластовой
воды. Распределение давления в залежи по вертикали зависит от плотности
находящегося в гравитационном поле Земли, заполняющего поры флюида в
термобараческих условиях пласта.[3]
Пластовые флюиды движутся во взаимопротивоположных
направлениях до появления равновесия или баланса этих сил в залежи, заполненных
как однофазными (газ, нефть) флюидами, так и двухфазными, возникающими на
контактах между газом, нефтью и водой, с образованием переходных зон.[4] Упругие
свойства продуктивных пластов хорошо известны, характеризуются модулем объемной
упругости и зависят от минералогического состава, структуры, глубины залегания,
хорошо сжимаемой газожидкостной среды, заполняющей поровые каналы, температуры
и частоты прилагаемой нагрузки.[4]
Таким образом, применение метода
плазменно-импульсного воздействия на продуктивные пласты на месторождении
Узень, геологическое строение которого отличается сложностью, большим
количеством пластов и пропластков, может быть перспективным и экономически
оправданным в связи с ростом потребности и цены на нефть.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Абдулмазитов Р. Г. Повышение эффективности
разработки залежей нефти с трудноизвлекаемыми запасами: Дис. . д-ра техн. наук:
25.00.17. Уфа, 2004. - 268 с.
2. Абызбаев И. И. Комплексное многоуровневое
планирование применения третичных методов увеличения нефтеотдачи при освоении трудноизвлекаемых запасов
нефти: Автореф. дис. . д-ра техн. наук: 25.00.17. Уфа, 2008. - 50 с.
3. Ащепков М. Ю. Дилатационно-волновое
воздействие на нефтяные пласты: Дис. . д-ра техн. наук: 25.00.17. Уфа, 2003, - 140 с.
4. Бабалян Г. А. Разработка нефтяных месторождений с применением поверхностно-активных
веществ/ Г. А. Бабалян, Б. И. Леви, А. Б. Туманян, Э. М. Халимов. М.: Недра, 1983. - 216 с.
5. Лысенко В. Д. Разработка малопродуктивных нефтяных месторождений/ В.
Д. Лысенко, В. И. Грайфер. М.: Недра, 2001. - 564
с.