Методы увеличение нефтеотдачи

Методы увеличения нефтеотдачи (МУН)

В международной практике роль воспроизводства сырьевой базы нефтедобычи за счет внедрения современных  методов увеличения нефтеотдачи (тепловых, газовых, химических, микробиологических) на базе инновационных техники и технологий быстро растет и становится все более приоритетной.

В настоящее время приоритетным направлением прироста запасов нефти  в мировой нефтедобыче является - развитие и промышленное применение современных интегрированных методов  увеличения нефтеотдачи (МУН), которые способны обеспечить синергетический эффект в освоении новых и разрабатываемых нефтяных месторождений.

Согласно оценкам  специалистов компании Зарубежнефть, за последнее десятилетие дополнительная добыча за счет применения современных МУН в России непрерывно снижается и в настоящее время ее объем в общей добыче нефти практически незаметен. 
Методы увеличения нефтеотдачи (МУН) подразделяется на 2 группы:

1. Гидродинамические методы  увеличения нефтеотдачи, включают в себя различные методы интенсификации притока жидкости и скважине и их комбинации:  

• Гидравлический разрыв пласта (ГРП), Газодинамический разрыв пласта (ГДРП); 
• Щелевая разгрузка прискважинной зоны продуктивного пласта; 
• Реагентная обработка скважин; 
• Технология акустической обработки скважин; 
• Технология электрогидравлической обработки скважин (ЭГУ); 
• Азотно-импульсная обработка; 
• Объемное волновое воздействие на месторождение;  
• Виброволновое воздействие на породы продуктивного пласта; 
• Технология электрической обработки скважин; 
• Реагентно-гидроимпульсно-виброструйная обработка;

2. Третичные методы увеличения  нефтеотдачи:

• Физико-химические методы (заводнение с применением поверхностно-активных веществ, полимерное заводнение, мицеллярное заводнение и т.п.);
• Газовые методы (закачка углеводородных газов, жидких растворителей, углекислого газа, азота, дымовых газов);
• Тепловые методы (вытеснение нефти теплоносителями, воздействие с помощью внутрипластовых экзотермических окислительных реакций);
• Микробиологические методы (введение в пласт бактериальной продукции или ее образование непосредственно в нефтяном пласте).

Под термином «современные МУН» понимаются технологии, связанные с  тепловым, газовым, химическим, микробиологическим воздействием на пласты.

Масштабы применения современных МУН в мире непрерывно увеличиваются (Табл.1)  

До сих пор предпочтение отдается тепловым и газовым методам, доля дополнительной добычи за счет применения которых превышает 95%.

Активизация применения третичных  методов является актуальнейшей  проблемой для будущего нефтяной отрасли России.

На нескольких месторождениях Татарстана и Западной Сибири начали использовать водогазовые методы воздействия, тепловые методы применяются в Коми на Усинском, Ярегском месторождениях, физико-химические методы - в Башкирии, Татарстане, проектируются опытные работы по термогазовому воздействию на пласты баженовской свиты в Западной Сибири. Это, наряду с другими факторами, положительно повлияло на динамику изменения среднего коэффициента нефтеотдачи в стране за последние годы. После многолетнего снижения до 2000 года, когда средний проектный КИН опустился до 0,30, величина этого показателя начала увеличиваться и сейчас в соответствии с балансом запасов составляет около 0,38, что находится на уровне других развитых нефтедобывающих стран.

В международной практике роль воспроизводства сырьевой базы нефтедобычи за счет внедрения современных  методов увеличения нефтеотдачи на базе инновационных техники и технологий быстро растет и становится все более приоритетной.

Инновационному развитию нефтедобычи в таких странах  как США, Канада, Норвегия, Китай, Индонезия  и др. способствует создание специальных  государственных программ промысловых  испытаний и освоения современных  методов увеличения нефтеотдачи (МУН), а также экономические условия, побуждающие недропользователей активно участвовать в реализации этих программ.

К настоящему времени, благодаря  такому инновационному развитию нефтедобычи, мировые доказанные извлекаемые  запасы увеличились в 1,4 раза, т.е. на 65 млрд. т, а проектная нефтеотдача - до 50%, что в 1,6 раза больше, чем в России.

Одним из наиболее перспективных  третичных методов является термогазовый метод увеличения нефтеотдачи:

За период 2004-2006 гг. добыча нефти в США за счет применения термогазового метода увеличилась в 4,34 раза, благодаря успешной реализации такой программы в США уже более 15 лет удается за счет постоянного роста нефтеотдачи поддерживать практически постоянный объем доказанных извлекаемых запасов нефти на уровне примерно 3-4 млрд.тонн, что обеспечивает стабильно высокий уровень добычи нефти.

В последние годы в ряде российских нефтяных компаний ведется  работа по обоснованию и подготовке промысловых испытаний термогазового МУН в различных геолого-промысловых условиях, в том числе: 

• ОАО «Сургутнефтегаз» (Ай-Пимское и Маслиховское месторождения Баженовской свиты); 
• ОАО «РИТЭК» (Галяновское и Средне-Назымское месторождения Баженовской свиты); 
• ОАО «Газпром нефть» (Приобское месторождение); 
• ОАО « Зарубежнефть» (залежи Центрально-Хоравейского поднятия с карбонатными и низкопроницаемыми коллекторами в Ненецком автономном округе и Висовое месторождение в ХМАО).

Термогазовый метод повышения нефтеотдачи (ТГВ) был впервые предложен в 1971 г. во ВНИИнефть. Метод основан на закачке воздуха в пласт и его трансформации в эффективные вытесняющие агенты за счет низкотемпературных внутрипластовых окислительных процессов.

В результате низкотемпературных окислительных реакций непосредственно  в пласте вырабатывается высокоэффективный  газовый агент, содержащий азот, углекислый газ и ШФЛУ. Высокая эффективность  достигается за счет реализации полного  или частичного смешивающегося вытеснения.

Преимущества метода - использование  недорогого агента, значительное увеличение нефтеотдачи пласта (по фактическим проектам зафиксировано увеличение нефтеотдачи до 60% и более):

• Закачка воздуха и его трансформация в эффективные вытесняющие агенты (углекислый газ, легкие углеводороды) за счет внутрипластовых окислительных и термодинамических процессов;
• Использование природной энергетики пласта - повышенной пластовой температуры (свыше 60-70°С) для самопроизвольного инициирования внутрипластовых окислительных процессов и формирования высокоэффективного вытесняющего агента;
• Активные самопроизвольные окислительные процессы могут идти при более низких температурах, так как реальные пласты содержат катализаторы (CuO, MnO2, Cr2O3, NiO, CoO и др.);
• Быстрое инициирование активных внутрипластовых окислительных процессов является одним из важнейших следствий использования энергетики пласта, интенсивность окислительных реакций довольно быстро возрастает с увеличением температуры и давления.

В течение 2007÷2011 рядом научных  коллективов РТ производились экспериментальные  стендовые исследования и опытные  работы на экспериментальной скважине для обоснования и внедрения  методов увеличения нефтеотдачи (МУН) за счет активации природных нанокатализаторов содержащихся в пластовых водах нефтяных месторождений, в проточных химических реакторах (ПХР).

В процессе исследований были разработаны научные основы процессов  происходящих в ПХР, технические  и технологические параметры  проточных химических реакторов, условия  применения их на скважинах.