Т.К.АХМЕДЖАНОВ, М.К.ДЖЕКСЕНОВ, Б.Б.БОЛАТХАНОВ

 

РАЗРАБОТКА СПОСОБА УВЕЛИЧЕНИЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ НА ШЕЛЬФЕ  С МИНИМАЛЬНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ НА КАСПИЙСКОЕ МОРЕ

 

 

Источники загрязнения Каспия многообразны и расположены на территории всех Прикаспийских государств, включая их морские акватории. Большую потенциальную угрозу для Каспия из-за подъёма уровня моря представляют законсервированные нефтяные скважины и прибрежные нефтепромыслы, аварии на разведочных скважинах и транспортных средствах, а также трансграничный перенос загрязняющих веществ (металлов, нефтепродуктов и т.д.) по рекам Волга, Урал и др.

В связи с крупномасштабным освоением углеводородных ресурсов шельфа Каспия, разработкой новых месторождений, которые приведут к интенсивному росту нефтедобычи в регионе в ближайшие десятилетия необходимо ужесточение требований соблюдения экологической безопасности Каспийского моря.

С целью защиты Каспийского моря от загрязнения, Республикой Казахстан Законом от 13 декабря 2005 года №97 ратифицирована Рамочная Конвенция по защите морской среды Каспийского моря, совершенная в Тегеране 4 ноября 2003 года. Конвенция ратифицирована всеми странами – участницами. В рамках Рамочной конвенции необходима постоянная совместная работа с природоохранными органами Прикаспийских государств заключающаяся в обмене опытом работы, информацией, совместном рассмотрении проблемных вопросов.

В Казахстане разработана и действует Программа «Ликвидации и консервации нефтяных и самоизливающихся скважин на 2004-2013 годы». Программой на всей территории республики предусмотрена ликвидация и консервация 153 нефтяных скважин, в зоне затопления 85.

9 января 2007 года Президентом был подписан Экологический Кодекс Республики Казахстан, в котором предусмотрена глава «Экологические требования при осуществлении хозяйственной и иной деятельности в государственной заповедной зоне в северной части казахстанского сектора Каспийского моря». В данной главе  предусматриваются ограничения режима пользования, общие экологические требования, мониторинг окружающей среды заповедной зоны в северной части казахстанского сектора Каспийского моря, экологические требования при осуществлении хозяйственной и иной деятельности  и др.

Министерством энергетики и минеральных ресурсов Республики Казахстан разработаны проекты «Национального плана по реагированию на нефтяные разливы в море, водоемах и загрязнений в прибрежных зонах Республики Казахстан» и «Правила проведения нефтяных операций на море и водоемах Республики Казахстан». Но этих мер недостаточно.

            Для предотвращения экологической катастрофы на Каспии необходимо ограничить добычу нефти согласно межправительственным соглашениям прикаспийских государств; застраховать биологические ресурсы моря; ужесточить контроль за нефтяными операциями на море, повысить штрафные санкции за загрязнение каспийских вод.

Вместе с развитием нефтегазовой отрасли республики возникает и проблемы, связанные с экологией и рациональным использованием недр при разведке и добыче нефти и газа.

         При разведке нефтеносных объектов, особенно на шельфе Каспийского моря, в процессе подготовки и бурения разведочных скважин возможно интенсивное загрязнения морской среды, гибель флоры и фауны моря. Уже отмечены массовые гибели тюленей и рыб ценных пород, а также водоплавающих  птиц.

На Каспийском шельфе имеется возможность проводить нефтяные операции с минимальным  воздействием на море, а в некоторых случаях и вообще не задевать морскую среду.

В этой статье предлагается один из способов, который при разработке морских месторождений  не оказывают воздействия на море. К ним можно отнести способы разработки с применением шахтно-скважинной добычи  [1], использование воздушно-транспортной системы для транспортировки углеводородов [2], строительство гидротехнических сооружений (насыпных островов), очищающих морские воды [3].

         Увеличение добычи нефти на разведанных месторождениях путем развития шахтно-скважинных способов разработки равноценно откры­тию новых крупных месторождений. Преимуще­ство этих способов заключается еще и в том, что по сравнению с обычными они менее металлоем­ки и требуют значительно меньше труб нефтяно­го сортамента. Шахтно-скважинная добыча нефти может конкурировать с добычей нефти в новых высокодебитных районах, т.к. себестоимость ее будет ниже фактической на многих эксплуатируемых площадях в Казахстане. Если сравнивать шахтно-скважинную добычу остаточных запасов нефти с добычей энергетических углей, так как себе­стоимость последних достаточно низкая, с уче­том высокой теплоты сгорания нефти, то пре­имущество добычи ее шахтно-скважинным спо­собами по сравнению с углем становится еще более очевидным (рисунок).

 

 

               

 

Схема шахтно-скважинного способа разработки:

1- ствол скважины; 2- квершлаг с уклоном под углом α; 3-скважина; 4- пласт нефти; 5- подошвенная вода; 6- морской шельф

 

Разработаны научные основы инновационных шахтно-скважинных схем разработки нефтяных месторождений, преследующие главную цель — увеличение дебита скважин нефтяных месторож­дений в десятки раз по сравнению с традицион­ным способом эксплуатации, за счет использо­вания сил гравитации и, следовательно, конеч­ное увеличение нефтеотдачи пласта. Следует отметить, что данный метод особенно предпоч­тителен для разработки месторождений с высо­ковязкими тяжелыми нефтями, залегающих на сравнительно небольших глубинах, так как в большинстве случаев, при добыче известными распространенными способами, особую труд­ность составляет извлечение именно такого сорта нефти.

     Инновационный шахтно-скважинный способ разработки нефтяных месторождений в целом применим для глубин в среднем до 2000 м. [4].

         В частности этот метод представляет интерес при разработке морских (шельфовых) нефтяных месторождений в Казахстане, так как в этом слу­чае бурение, вскрытие продуктивного горизонта осуществляется не через воду, а через горные выработки, пройденные на берегу и под дном моря. В связи с этим фактором резко сокраща­ются требования и нормы по охране окружаю­щей среды во время проведения мероприятий по бурению, вскрытию продуктивного интервала и при дальнейшей добыче углеводородов на море, в виду того что требования и нормы по охране окружающей среды при разработке морских ме­сторождений в несколько раз выше по сравне­нию с разработкой таких же месторождений на суше. Но не следует путать это с горизонталь­ным бурением скважин. Всем известно, что на данный момент, в общем, средний коэффициент нефтеотдачи равен 0,3-0,4, редко достигает 0,5. Таким образом, большее количество (более 50 %) геологических запасов углеводородов остаются в продуктивном пласте. Наш метод предполагает увеличение коэффициента нефтеотдачи в 1,5-2 ра­за по сравнению с текущим положением и на морских месторождениях.

Сущность новой шахтно-скважинной техно­логии заключается в следующем*:

          - в первую очередь сооружаем вертикальную шахту с поверхности, как можно ближе к кон­туру нефтеносности (к зоне дренирования), (диаметр шахты до 5-6 м), до глубины ниже интервала интересующей нас продуктивной залежи нефти на шельфе;

          - от шахтного ствола вдоль пласта, проводится «квершлаг», в сторону залегания продуктивной залежи. Таким образом, мы заходим под залежь нефти, и приступаем к разбуриванию интересующего нас продуктивного горизонта снизу вверх, по технологии восстающего (восходящего) буре­ния с применением технологии обсаживания, цементирования скважины в воде, так как при
вскрытии пласта снизу вверх предполагается возможное вскрытие в первую очередь водоносных горизонтов (подошвенные воды). Скважина обсаживается, цементируется и перфорируется напротив интересующего нас интервала пласта:

        - для выноса продукции скважин на днев­ную поверхность к добывающей скважине по горизонтальному участку квершлага проклады­ваются выкидные линии с уклоном к стволу, а по вертикальному участку соответственно лифтовые трубы;

        - для строительства шахты, скважин, разбуривания залежи, прокладки выкидных линий, лифтовых труб требуется привлечение людей для работ, как на поверхности, так и в подземных выработках. В связи с этим для создания оптимальных рабочих условий (в первую оче­редь регулирование температуры на глубине) планируется сооружение вентиляции;

         - при добыче нефти, для подъема продукции на поверхность на выкидных линиях будут установлены дожимные насосы разных мощностей в зависимости от глубины залегания залежи, следовательно, от пластовых давлений и последую­ щей депрессии в пласте.

         Основные преимущества данного метода эксплуатации месторождения заключается в следующем:

         - снижение норм и требований по охране ок­ружающей среды при разработке морских (шельфовых) месторождений, вследствие отсутствия буровых и других работ на море, следовательно, исключается любая возможность загрязнения морских земель, вод и нанесение вреда морской флоре и фауне;

         - движение нефти при этом способе не ис­пытывает силу тяжести, поднимаясь вверх с глу­бин, создавая противодавление на пласт, как при обычном, стандартном способе эксплуатации. Наоборот, под положительным действием силы тяжести, плюс за счет энергии естественных режимов, в пласте создается максимальная деп­рессия близкая или почти не отличающаяся от пластового давления, чего просто не возможно достичь при традиционных способах разра­ботки. Таким образом, нефть идет вниз по добы­вающей скважине с дебитом в десятки раз пре­вышающим нынешний дебит. Далее за счет этого происходит более полное извлечение угле­водородов, следовательно, и коэффициент неф­теотдачи увеличивается в несколько раз. Эти ос­новные преимущества, из-за которых вообще и предлагается использование этого метода, позво­ляет значительно увеличить добычу нефти на море продлить срок существования нефтедо­бывающих предприятий и довести коэффициент извлечения нефти до 1,0.

 

Список использованной литературы

 

1.     Ахмеджанов Т.К.  и другие.  //Способ разработки нефтяного месторождения на шельфе. Положительное решение  на заявку 2008/1300.1 от  27.04.2008 г.

2.     Ахмеджанов Т.К.  и другие.  //Воздушная транспортная система Положительное решение  на заявку 2005/014.2 от 17.03.2005 г.

3.     Ахмеджанов Т.К., Скак А.С. // Разработка шельфовых месторождений. Учебное пособие. Алматы, 2006,  с.187. 

     4. Ахмеджанов Т.К., Молдабаева Г.Ж., Джексенов М.К.  Труды международного    форума «Наука и инженерное образование без границ», 2009 г. Том 1. с.268-271.