СОБЫТИЯ

На освоение баженовской свиты направят более 25 млрд. рублей

«Газпром нефть» в ближайшие три года планирует направить на программу освоения баженовской свиты более 25 млрд. рублей. Об этом заявил генеральный директор технологического центра «Бажен» Кирилл Стрижнев. «Одним из ...

ПОЛЕМА представила материалы для 3D-печати изделий, используемых в нефтегазовой отрасли

В ходе мероприятия «DigitalStandUp трек «Аддитивные технологии» (организатор ПАО «Газпром нефть», г. Санкт-Петербург) «ПОЛЕМА» представила традиционные материалы для нефтегазовой отрасли, а также такие ...

Омский НПЗ поставил первую партию игольчатого кокса отечественным производителям

На Омском нефтеперерабатывающем заводе «Газпром нефти» получена партия игольчатого кокса — ценного сырья для металлургической, атомной, химической и космической отраслей. Новая опытно-промышленная партия прошла предварительное ...

В апреле представят дорожную карту по освоению месторождений Мирового океана

Минпромторг представит в Минприроды дорожную карту мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность к освоению месторождений в акватории Мирового океана. Об этом сообщил министр промышленности и торговли РФ Денис Мантуров. «У нас уже ...

В России хотят ввести штрафы за недолив бензина

Росстандарт и Минпромторг планируют в 2019 году внести в Госдуму законопроект об оборотных штрафах за недолив бензина на АЗС. Об этом сообщил глава Росстандарта Алексей Абрамов. По его словам, текст законопроекта уже готов, сейчас он проходит ...

«Холодные» химические технологии увеличения нефтеотдачи месторождений высоковязких нефтей

Алтунина Л. К., директор Института химии нефти СО РАН, д­р техн. наук, профессор

Кувшинов В. А., ведущий научный сотрудник ИХН СО РАН, к.х.н.

Кувшинов И. В., ведущий программист ИХН СО РАН

 

 

 

Тяжелые высоковязкие нефти сегодня рассматриваются в качестве основного резерва мировой добычи нефти. Наиболее распространенными методами увеличения нефтеотдачи таких месторождений являются тепловые методы, однако их использование технологически сложное и высокозатратное. В этих условиях перспективным видится применение так называемых «холодных» технологий.

       

 

На ближайшие десятилетия нефть останется основой мирового топливно­энергетического баланса и главным источником сырья для химической и нефтехимической промышленности. Неуклонно прогрессирующие потребности мировой экономики в углеводородах будут удовлетворяться в основном за счет освоения новых нефтедобывающих регионов, преимущественно в северной области планеты, а также за счет разработки месторождений тяжелых высоковязких нефтей и битумов, запасы которых в мире примерно в 5 раз превышают объем остаточных извлекаемых запасов легких нефтей малой и средней вязкости. В настоящее время тяжелые высоковязкие нефти рассматриваются в качестве основного резерва мировой добычи нефти.

Проблема разработки месторождений с тяжелыми высоковязкими нефтями заключается в том, что естественные температурные условия практически не обес­
печивают необходимой подвижности этой нефти во время фильтрации по пласту и притоку в скважины. Наиболее распространенными методами увеличения неф­теотдачи тяжелой высоковязкой нефти являются тепловые методы, основанные на снижении вязкости нефти при нагревании, что приводит к увеличению ее подвижности в пластовых условиях. Тепловое (паротепловое) воздействие является эффективной, но технологически сложной и высокозатратной системой разработки. В качестве альтернативы перспективно применение физико­химических методов для интенсификации разработки и повышения нефтеотдачи залежей тяжелых высоковязких нефтей без паротеплового воздействия [1, 2], так называемых
«холодных» технологий.

В результате исследования закономерностей регулирования коллоидно­химических и реологических свойств нефтяных дисперсных систем при низкотемпературном физико­химическом воздействии на залежи тяжелой высоковязкой нефти созданы новые «холодные» физико­химические методы увеличения нефтеотдачи. Для их реализации предложены композиции нового типа – нефтевытесняющие наноструктурированные кислотные и щелочные композиции на основе ПАВ, координирующих растворителей и комплексных соединений, имеющие регулируемую вязкость и высокую нефтевытесняющую способность, сохраняющие в пласте длительное время комплекс коллоидно­химических свойств, оптимальный для целей добычи тяжелых нефтей.

 

 

Химические композиции для повышения нефтеотдачи –

обзор и классификация

Химические композиции для повышения нефтеотдачи представляют собой вод­ные растворы различных реагентов, закачиваемые в нефтяной пласт в добывающие или нагнетательные скважины. По типу воздействия композиции можно разделить на три типа: потокоотклоняющие (тампонирующие), нефтеотмывающие (нефтевытесняющие) и интенсифицирующие.  Потокоотклоняющие – это, как правило, гелеобразующие составы, изменяющие в пласте свою вязкость, тем самым блокируя нежелательные притоки воды или газа или перенаправляя поток нефтевытесняющего флюида для увеличения охвата пласта. Действие нефтеотмывающих композиций основано на изменении свойств нефти и вытесняющего флюида, таких как вязкость и межфазное натяжение, для более полного извлечения нефти. Интенсифицирующие композиции нацелены на изменение свойств пласта, в первую очередь проницаемости, а также удаления отложений, снижения набухания глин и т. п., для увеличения дебита добывающих скважин или приемистости нагнетательных. Также стоит отметить, что наиболее эффективными часто являются композиции комбинированного действия, сочетающие в себе элементы воздействия двух или даже всех трех перечисленных типов.

 

Описание объекта разработки

В данной работе представлен анализ результатов применения нескольких разработанных Институтом химии нефти СО РАН «холодных» композиций для повышения нефтеотдачи на пермо­карбоновой залежи Усинского месторождения
(ОАО «ЛУКОЙЛ», ООО «ЛУКОЙЛ­Коми») в 2014 – 2016 гг. Работы по приготовлению и закачке композиций проводились сервисной компанией ООО «ОСК».

Пермо­карбоновая залежь Усинского месторождения находится в интервале глубин 1100 – 1500 м. При начальных условиях нефть пермо­карбоновой залежи характеризуется высокими значениями динамической вязкости, около 710 мПа•с, из­за большого содержания асфальто­смолистых компонентов. Пермо­карбоновые отложения имеют крайне неоднородное геологическое строение, пласты­коллекторы сложного типа: каверно­поровые, трещинно­поровые, трещинно­каверно­поровые.   Текущее состояние разработки залежи характеризуется высокой степенью обводненности добываемой продукции при низкой освоенности геологических запасов нефти [3], что создает предпосылки для использования различных методов увеличения неф­
теотдачи, в частности для применения химических композиций. Поскольку средняя температура пласта составляет 23оС, на месторождении широко применяются термические методы добычи, однако в неохваченных паротепловым воздействием областях есть необходимость применения альтернативных – «холодных» технологий.

Обработка низкопродуктивных добывающих

скважин с применением нефтевытесняющей

композиции

Для увеличения нефтеотдачи месторождений c различными геолого­физическими условиями, в том числе залежей высоковязких нефтей, разработаны нефтевытесняющие композиции с регулируемой вязкостью и щелочностью ИХН­ПРО на основе ПАВ, щелочной неорганической буферной системы и многоатомного спирта, имеющие низкую температуру замерзания (минус 20 минус 60оС). Данные композиции  имеют низкое межфазное натяжение на границе с нефтью, их плотность можно регулировать в пределах от
1.1 до 1.3 кг/м3, вязкость – от десятков до сотен мПа•с. Композиции применимы при естественном режиме разработки залежей высоковязких нефтей. Высокая нефтевытесняющая способность, совместимость с минерализованными пластовыми водами, снижение набухаемости глин приводит к доотмыву остаточной нефти как из высокопроницаемых, так и из низкопроницаемых зон пласта.

Для увеличения дебитов низкопродуктивных добывающих скважин по жидкости и нефти пермо­карбоновой залежи Усинского месторождения без паротеплового воздействия в 2014 г. проведены опытно­промышленные работы (ОПР) с применением композиции ИХН­ПРО на 5 скважинах. После закачки данной композиции наблюдается увеличение дебитов по нефти и жидкости. По результатам за 15 мес. средний дебит по нефти для одной скважины до обработки составлял 63 т/мес., после – 185 т/мес. (прирост 122 т/мес. на скважину). Дополнительно добытая нефть за период наблюдения ~8000 т по 5 скважинам, продолжительность эффекта – 15 месяцев. Результаты представлены в графическом виде на рис. 2.

 

 

Обработка низкопродуктивных добывающих

скважин с применением кислотной

композиции ГБК

ГБК – нефтевытесняющая кислотная композиция пролонгированного действия на основе ПАВ, аддукта неорганической кислоты и многоатомного спирта, совместима с минерализованными пластовыми водами, имеет низкую температуру замерзания (минус 20 минус 60оС), низкое межфазное натяжение на границе с нефтью. Композиция применима в широком интервале температур – от 10 до 130оС, совместима с высокоминерализованными водами и наиболее эффективна в карбонатных коллекторах, в частности пермо­карбо­новой залежи Усинского месторождения. Композиция обладает замедленной реакцией с карбонатными породами, предотвращает образование в пористой среде нерастворимых продуктов реакции кислоты, оказывает обезвоживающее действие, восстанавливает исходную проницаемость коллектора.

В 2014 г., в период с мая по июль, произведена закачка композиции ГБК в 10 низкопродуктивных добывающих скважин. Объем закачки композиции ГБК находился в интервале 30 – 50 м3 на скважину. После закачки композиции ГБК наблюдается увеличение дебитов по нефти на 5 – 15 тонн/сут., увеличение дебитов по жидкости – на 15 – 25 м3/сут. Средний дебит по нефти для одной скважины до обработки составлял
80 т/мес., по результатам 19 месяцев после обработки –
185 т/мес., то есть прирост дебита по нефти составил в среднем 104 т/мес. на скважину. Дополнительно добытая нефть, (за полуторагодовой период наблюдения) ~20 000 т по 10 скважинам. На рисунке 3 представлен сводный график эффекта по 10 скважинам.

 

Опытно­промышленные работы в области

ограничения водопритоков и прорывов газа

закачкой гелеобразующей композиции ПСБ

В ИХН СО РАН разработана технология ограничения прорыва газа в добывающих скважинах гелеобразующей композицией ПСБ на основе водорастворимого полимера, аддукта неорганической кислоты и многоатомного спирта, генеpиpующей в пласте гель при пластовых температурах, направлена на повышение эффективности работы скважин за счет ограничения прорыва газа, увеличение дебитов по нефти и жид­кости.

Композиция ПСБ представляет собой систему из двух водных растворов: раствор 1 (гелеобразователь) на основе водорастворимого полимера, аддукта неорганической кислоты и многоатомного спирта; раствор 2 (сшиватель) на основе соли неорганической кислоты и многоатомного спирта. В композиции ПСБ используется полимер с верхней критической температурой растворения, пленки которого имеют наиболее низкую газопроницаемость из промышленных полимеров. При чередующейся закачке растворов при их смешении непосредственно в пласте [4] образуется объемный гель, блокирующий прорывы воды или газа, что приводит к повышению эффективности работы скважин и увеличению добычи нефти. Технология применима в широком интервале температур – от 10 до 50оС на нефтяных месторождениях с терригенными и карбонатными коллекторами, в различных геолого­физических условиях и на разных стадиях разработки месторождений, в частности в условиях пермо­карбоновой залежи высоковязкой нефти Усинского месторождения.

Первые промысловые испытания композиции ПСБ проведены в конце 2015 года на пяти добывающих скважинах пермо­карбоновой залежи Усинского месторождения. Дебиты по жидкости для скважин до обработки 30 – 50 м3/сут., по нефти: 0.3 – 9 т/сут., обводненность: 73 – 98%. В среднем по обработанным ПСБ скважинам отмечается снижение обводненности, снижение дебитов по жидкости и увеличение добычи нефти. Средний прирост дебита по нефти – 5 т/сут., снижение обводненности: 10 – 40%. По данным за август 2016 г. (рис. 4), эффект продолжается, накопленный эффект ~5000 т
дополнительно добытой нефти, или 1000 т на скважину.

 

 

В заключение

«Холодные» технологии являются перспективным методом увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи тяжелых высоковязких нефтей ввиду хороших результатов опытно­промышленных работ, а также потенциальной гибкости и селективности их применения для наиболее подходящих для этого скважин. Более того, для данных технологий возможно циклическое применение, по аналогии с паоциклической обработкой (ПЦО), но без нагрева закачиваемого флюида, своеобразная реагентоциклика. 

Применение новых экологически безопасных «холодных» технологий с высокой технологической и экономической эффективностью в промышленном масштабе позволит продлить рентабельную эксплуатацию месторождений, находящихся на поздней стадии разработки, и вовлечь в разработку месторождения с трудно извлекаемыми запасами углеводородного сырья, в том числе залежи высоковязких нефтей и месторождения Арктического региона.

Литература:

1) Altunina L. K. Integrated IOR technologies for heavy oil pools / L. K. Altunina,
V. A. Kuvshinov, M. V. Chertenkov, S. O. Ursegov // Abstract Book of the 21st
World Petroleum Congress. –  Moscow, Russia. June 15–19, 2014.  P. 10­11.

2) Алтунина Л. К. Физико­химические и комплексные технологии увеличения нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей / Л. К. Алтунина, В. А. Кувшинов,
И. В. Кувшинов // Нефть и Газ (Казахстан). – 2015.  № 3 (87).  С. 31–50.

3) Урсегов С. О. Опыт секторного термогидродинамического моделирования пермо­карбоновой залежи Усинского месторождения на основе реализации комплексного подхода. Доклад на III Международном научном симпозиуме
«Теория и практика применения методов увеличения нефтеотдачи пластов». Москва,
ОАО «ВНИИнефть», 20–21 сентября 2011.

4) Кувшинов И. В., Кувшинов В. А., Алтунина Л. К. Технология покомпонентной закачки композиций для повышения нефтеотдачи // Нефтяное хозяйство. – 2013. 
№ 8. С. 98–100.

 

 

 

 

 

НГС №1 (26) март 2017 


Категория статьи: Технологии

К содержанию журнала
Яндекс.Метрика