СОБЫТИЯ

В ТПП РФ обсудили участие российских поставщиков в инвестиционных проектах, реализуемых по иностранным лицензиям

26 июня 2018 года состоялось заседание подкомитета по взаимодействию отраслей ТЭК со смежными отраслями промышленности. Тема заседания: «О квалификационном отборе российских компаний для участия в нефтегазовых проектах, реализуемых на основе ...

Представитель Департамента (Михаил Сироткин) ПАО «Газпром» выступил с докладом о сокращении затрат на проведение строительно-монтажных работ (СМР) в Группе Газпром на пленарной сессии VIII Ежегодной конференции «Нефтегазстрой-2018» «Строительство в не

31.05.2018 в Москве состоялась VIII Ежегодная конференция «Нефтегазстрой-2018» «Строительство в нефтегазовом комплексе». С приветственным словом выступил Первый заместитель Председателя Комитета Государственной Думы по ...

Российский Нефтегазохимический Форум ГАЗ. НЕФТЬ. ТЕХНОЛОГИИ

С 22 по 25 мая 2018 года в городе Уфе состоялись Российский Нефтегазохимический Форум и XXVIмеждународная выставка «Газ. Нефть. Технологии» -крупнейшие международные мероприятия нефтегазовой и нефтехимической отрасли России. Мероприятия ...

В отеле InterContinental состоялась ежегодная встреча руководителей служб капитального строительства нефтегазовых компаний

31 мая 2018 года по адресу: Москва, улица Тверская, 22, отель InterContinental, состоялась восьмая ежегодная конференция «Строительство в нефтегазовом комплексе» (Нефтегазстрой-2018). На мероприятии обсудили основные проблемы, которые ...

Татарстанский нефтегазохимический форум

Организаторы: Правительство Республики Татарстан ОАО «Казанская ярмарка» При поддержке: Президента Республики Татарстан В соответствии с Распоряжением Кабинета Министров Республики Татарстан от 03.04.2018 г. №701-р, с 4 по 6 сентября ...

«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