УДК 622.276.344
к.х.н. Баймаханов Г.А., докторант
PhD Койшыбаев А.Д.
Казахский национальный
технический университет им. К.И. Сатпаева, г. Алматы, Казахстан
Обзор
результатов повышения
нефтеотдачи пластов
Мероприятия
по действию на призабойный участок нефтяного пласта, повышающие нефтеотдачу (по
публикациям), от 3 до 12%. Коэффициенты нефтеотдачи пласта (КНП), выше 4%. по
публикациям – сомнительны. По сайтам Интернета сделан вывод, что «по всем
методам эффективность повышения КНП завышена». К настоящему
времени по результатам исследований делается вывод, что величина КНП составляет
в СНГ от 37 до 40%, а в США- 33%. Анализ результатов по КНП публикаций и
изобретений показывает, что, в основном, КНП колеблется в указанных пределах, и
доходит иногда до 45%. Отдельные достижения по повышению КНП доходят до 3,5%.
Events
on the Effects section of the bottomhole oil reservoir to enhance oil (for
publications), 3 to 12%. The coefficients of oil recovery (COR) over 4%. by
publications - doubtful. On Internet sites concluded that "on all methods
improve efficiency COR overstated." To date, the research concludes that
the value of COR is in the CIS from 37 to 40%, while U.S.- 33%. Analysis
results of COR publications and inventions shows that mainly COR varies within
this range, and sometimes reaches 45%. Individual achievements to improve COR
reach the 3.5%.
Основными требованиями при подготовке нефти в пластовых условиях в
настоящее время считается получение следующих факторов: снижение поверхностного
натяжения на границе нефть-вода и нефть-порода; снижение капиллярного эффекта;
расстановка скважин на линиях максимальных градиентов давлений; выбор наиболее
целесообразных расстояний между скважинами (рядами); создание наиболее
благоприятных условий фильтрации в призабойных зонах добывающих скважин.
Таким образом, общепринято, что при этих условиях возможно максимальное
извлечение нефти из пласта.
Динамика внутрипластовых процессов определяется характеристикой
нефтесодержащих пород и флюида (нефть, газ, вода), насыщающего пласт пластовым
давлением и температурой. Исследования непрерывно продолжаются и вышеперечисленные
требования подготовки нефтяного пласта и нефти к разработке дополняются все
новыми показателями и факторами, которые, надо сказать, дают малый эффект
повышения коэффициента нефтеотдачи (максимум от 3 до 12% [1,2],
правдоподобность которых, к сожалению невозможно проверить).
В работе [3], не выражая показатель коэффициента нефтеотдачи в числовом
виде, авторы приводят, что «опытно-промысловые испытания предложенного способа
повышения нефтеотдачи пластов на выбранном участке позволили дополнительно добыть
10600т нефти».
В описании патента РФ на способ вытеснения нефти №2134774 [4] приводят
прирост коэффициента нефтеотдачи на 12,5%. По-видимому, этот показатель в
описании изобретения слишком завышен.
В объявлении «Улучшение качества нефти и увеличение коэффициента
нефтеотдачи месторождений» Кайдалова С. Н., помещенном в Интернете, отмечается,
что среднегодовая экономическая эффективность применения созданной фирмой
технологии и реагентов в процессах подготовки воды, только на одной
нагнетательной скважине, при объеме закачиваемой «подготовленной» воды до 5000
м3
в сутки, составляет более 5 млн. долларов США (факс
фирмы по Интернету:+7(343)246-77-86).
Для более полного использования ресурсов недр разработаны процессы,
включающие методы: совершенствующие систему заводнения, улучшающие вымывающие
способности воды (применение поверхностно-активных веществ ПАВ, углекислоты,
серной и других кислот), улучшающие способности воды вытеснять, а также
применение полимерных материалов полиакриламида (ПАА), эмульсий, пен и др; вытеснение
нефти взаиморастворяющимися продуктами; вытеснение (со смешиванием с
использованными растворителями) природного газа, газа под высоким давлением; снижающие
вязкость изменяющие фазовые равновесия многокомпонентной системы нагнетанием
пара, горячей воды, прогревом призабойных зон; внутрипластового горения (сухое,
влажное), жидкофазного окисления, изменяющие коллекторские свойства и
физические параметры пород, вмещающих нефть.
В рефератах, приведенных в сайте http:monax.ru/order Интернета
отмечается, что увеличение коэффициента вытеснения должно вести к увеличению
нефтеотдачи, но все промысловые эксперименты по применению методов,
увеличивающих коэффициент вытеснения не
дали однозначного четкого результата. Далее в рефератах делается вывод, что
эффективность полимерного заводнения также неоднозначна, а в технологиях
выравнивания профиля приемистости реагент закачивается в объеме 5-40 м3
на 1 м мощности пласта. В приведенных рефератах вопрос «почему до закачки
реагентов низкопроницаемые пласты не принимали воду, а после закачки реагента
начали принимать при тех же давлениях закачки»? - оставлен без ответа.
Подчеркивая важность оценки фактического прироста коэффициента нефтеотдачи
пластов (КНП) за счет применения методов увеличения нефтеотдачи (МУН), далее
добавляют, что о промысловых оценках прироста КНП пытались выполнить путем
сравнения технологических показателей разработки опытных и контрольных
участков, но последние по всем геолого-физическим свойствам, так и по условиям
разработки практически не бывают идентичными (констатируют факты в рефератах).
Обращают внимание также на то, что точности замера дебита жидкости скважин и
определения обводненности их продукции влияют на точность определения
дополнительной добычи нефти. При этом турбинный расходомер имеет высокую
погрешность измерения. Чем ниже дебит скважины, тем меньше точность измерения.
Тахометрическим массовым счетчиком измеряют объемы с погрешностью в среднем порядка 18%. К тому же отмечается, что
дебит скважин вообще не измеряется при высоковязкой жидкости, наличии в
последней взвешенных механических частиц, обводненности близкой к 100%.
В конце рефератов отмечают: «по всем методам эффективность завышена»,
дополнительная добыча нефти будет иметь место в течение определенного срока,
что вообще говоря непонятно”, “непонятно, как определяется срок действия
метода”? И после этих сомнений, в реферате делают отрицательное заключение о
подлинности прироста нефтедобычи и повышении коэффициента нефтеотдачи пластов,
приводимых в литературных источниках.
К настоящему времени по результатам многочисленных исследований
делается вывод, что величина коэффициента нефтеотдачи составляет в СНГ от 37 до
40%, а в США- 33% (по данным Торри).
Работа по сайту www.rogtecmagazine.com
в интернете сообщает, что “повышение отдачи всего на 1% может добавить около 80
миллионов баррелей нефти в мировых масштабах”, далее добавлено, что нефтяные
компании осознали этот потенциал и поставили задачу повышения коэффициента
нефтеотдачи своих месторождений не менее чем до 70%. По-видимому, эта проблема
70% нефтеотдачи еще долго будет занимать место только на бумаге, так как в
работе большое предпочтение отдается решению задач автоматизацией, с
использованием компьютерных программ при моделировании большого объема
параметров статистического материала по моделированию. Результаты последних
зачастую бывают далеки от практических применений.
В описании изобретения [5], констатируя то, что на месторождениях нефти
высокие линейные перепады давления характерны в призабойной зоне эксплуатационных
и нагнетательных скважин, а низкие перепады давления – на основной площади
залежи между скважинами, авторы считают, что повышение эффективности разработки
возможно путем создания значительных градиентов давления в пласте на
значительных удалениях от забоев скважин. И достигают максимального
коэффициента нефтеотдачи созданием при давлениях в пласте ниже давления
насыщения режима пенного течения нефтегазовой смеси.
В изобретении [6] для всего месторождения определяют текущий
коэффициент энергетической нефтеотдачи (КЭН), исходя из того, что коэффициент
объемной упругости нефти на порядок выше коэффициента объемной упругости воды,
в связи с чем нефть является более емким аккумулятором пластовой энергии, чем
вода. Поэтому, “если оценивать эффективность работы добывающих скважин с
помощью КЭН, то появляется возможность вести постоянный контроль за работой
всего месторождения в целом, оптимизируя весь процесс нефтедобычи”, - отмечают
авторы.
В работе [7] приводят, что после высокочастотного электромагнитного
воздействия на пласт генератором ВЧГ 13,56/60 мощностью 60 квт в течение 50
часов коэффициент нефтеотдачи пласта возрос от 35 до 45%.
В объемной работе [8] – “Экономическая эффективность внедрения тепловых
методов повышения нефтеотдачи на месторождениях ОАО “Удмуртнефть””, приводится
значительный материал по повышению коэффициента нефтеотдачи пластов с
применением тепловых методов. Однако по табличным данным этой работы можно
судить, что достигнуты верхние пределы коэффициента нефтеотдачи, не превышающие
45%.
Из вышеизложенного краткого
обзора состояния вопроса о повышении коэффициента нефтеотдачи пластов можно
заключить, что вопрос является проблемным и фактически нерешенным. В
опубликованных источниках информации приводятся в основном достигнутые пределы
коэффициента нефтеотдачи пластов, максимум до 45%. Отдельные достижения по
повышению коэффициента нефтеотдачи пластов доходят от 1 до 3,5%.
Последние показатели явствуют о том, что традиционными способами
разработки нефтяных месторождений невозможно кардинально увеличить коэффициент
нефтеотдачи пластов. Поэтому в перспективе при разработке нефтяных
месторождений следует вносить существенные новшества в систему разработки,
отказаться от догматически укоренившихся вертикальных скважинных систем,
возможности которых многократно отражены в коэффициентах нефтеотдачи пластов,
имеющих величины по США 30%, а по СНГ – 30-35%.
Поэтому предполагаем, что в перспективе, остатки разведанных запасов
нефти порядка 60-65%, следует разрабатывать горизонтальными и наклонными
скважинами и горными выработками. Последние, возможно, следует комбинировать с
подготовкой шахтных стволов для приема значительных объемов нефти при
применении горизонтальных и наклонных подготовительных горных выработок, идущих
от ствола к нефтяным пластам. Немаловажную роль, по-видимому, при разработке
остаточных нефтяных залежей будут играть также буро-взрывные методы разрыхления
нефтеносных пород, ведущие одновременно к положительным эффектам: к повышению
пластового давления за счет газов взрыва; созданию трещиновато-кусковатой
нефтеносной среды с повышенными пропускными способностями для флюидов нефти и
нефтегазовых смесей.
Литература
1. Состав для
повышения нефтеотдачи пластов. Патент РФ №2131971, МКИ Е21 В43/22. Дата
публикации 20.06.1999. Патентообладатель Институт химии, нефти СО РАН.
2. Хлебников В.Н.,
Волошин А.Н. и др. Способ повышения нефтеотдачи месторождения. Патент РФ
№2277632, МКИ Е2 В43/32; 43/24. Опубликовано 2006, Бюл. №16.
3. Позднышев Г.Н.,
Манырин В.Н., Досов А.Н. и др. Способ повышения нефтеотдачи пласта. Патент РФ
№2164595, МКИ Е21 В43/22. Дата публикации 27.03.2001.
4. Исламов Ф.Я.,
Алмаев Р.Х., Плотников И.Г. и др. Способ вытеснения нефти. Патент РФ №2134774,
МКИ Е21 В43/32. Опубликовано 20.08.1999.
5. Ермаков Г.И.,
Ярышев Г.М., Ярышев М.Г. Способ разработки нефтяной залежи. Патент РФ №2162935,
МКИ Е21 В43/20. Опубликовано 10.02.2001.
6. Заничковский Ф.М.,
Заничковская О.В. Способ разработки нефтяного месторождения. Патент РФ
№2044870, МКИ Е21 В43/20. Опубликовано 27.09.1995.
7. Ковалева Л.А.,
Насыров Н.Н., Зинатуллин Р.Р. Способ разработки залежи высоковязкой нефти и
битума. Патент РФ № 2399753, МКИ Е21 В43/24. Опубликовано 01.2006.
8. Кудинов В.И.,
Савельев В.А., Головина Т.И. Экономическая
эффективность внедрения тепловых методов повышения нефтеотдачи на
месторождениях ОАО “Удмуртнефть”, “Геология нефти и газа”, №5, 1998.