АНАЛИЗ МЕТOДОВ ПOВЫШЕНИЯ ПРOДУКТИВНОСТИ ДOБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН МЕСТОРОЖДЕНИЙ ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА

АННОТАЦИЯ

Большинство нефтяных месторождений, разработанных в России, находятся на завершающей стадии разработки. Для поддержания добычи на прежнем уровне нефтяные компании используют различные технологии. Без надежного прогнозирования эффективности методов повышения продуктивности невозможно спланировать экономическую деятельность нефтедобывающей компании. Анализируется использование различных методов повышения производительности скважин на месторождениях ХМАО. В статье также внимание уделяется целям, связанным со способами повышения производительности добывающих скважин.

Ключевые слова: методы, интенсификация, добывающие скважины, нефтеотдача, нефтяное месторождение, анализ разработки, Ханты-Мансийский автономный округ.

В настоящее время основные остаточные извлекаемые запасы на нефтяных месторождениях Западной Сибири, которые разрабатываются и планируется ввести в эксплуатацию, сосредоточены в месторождениях со сложной горно-геологической структурой, низкими фильтрационными свойствами, а также сложный прогнозируемый характер территориального распределения пород коллекторов.

Основным методом усиления потока нефти в добывающих скважинах является гидроразрыв пласта, который позволяет создавать искусственные высокопроницаемые переломы в низкопроницаемых поровых коллекторах. Это приводит к дополнительным трудностям в разработке таких нефтяных месторождений со смешанным типом пласта - на первый план выходит проблема преждевременного обводнения скважин.

Известно, что большинство месторождений в России в настоящее время находятся на завершающей стадии. Это означает, что нефтедобывающие компании сталкиваются с трудностями в поддержании запасов нефти.

Чтобы сохранить уровни продуктивности на одном уровне, компании используют много разных технологий и методик. Данные технологии разделены на следующие группы:

1) технологии интенсификации извлечения нефти;

2) технологии увеличения нефтеотдачи.

Обе группы технологий позволяют поддерживать добычу на том же уровне, что и раньше, однако только современные методы добычи нефти позволяют извлекать трудноизвлекаемые запасы.

В настоящее время в процессе разработки нефтяных месторождений в Западной Сибири имеется большое количество пластов, представленных коллекторами с низкой проницаемостью или с различной оводненностью.

Месторождения Ханты-Мансийского автономного округа в значительной степени характеризуются увеличением обводненности продуктивных пластов, а также неоднородностью продуктивных пластов за счет проницаемости, повышенной гидрофильностью пород и относительно низкой нефтенасыщенностью.

При разработке неоднородных по проницаемости и нефтенасыщенности продуктивных горизонтов происходит опережаюшее обводнение высокопроницаемых и водонасыщенных нефтью пластов и участков эксплуатационного объекта и частичное или полное отключение из процесса выработки средне- и низкопроницаемых прослоев.

Снижение эффективности добывающих скважин ХМАО обусловлено геологическими и физическими свойствами продуктивных пластов и пластовых флюидов. В частности, снижение продуктивности скважин, работающих в одном из основных пластов БСю, в первую очередь вызвано снижением фазовой проницаемости для нефти по мере роста обводнённости добываемой продукции. Результатом этих факторов является водонасыщенность свыше 0,7 объёмных долей нефть большинства месторождений округа.

На практике при разработке нефтяного месторождения различают два типа химического воздействия на пласт, первый из которых направлен на интенсификацию отбора проб отдельных скважин и заключается во взаимодействии пластовой породы с химически активными реагентами (кислотами, основаниями). Глубина этого воздействия на масштаб резервуара очень мала и ограничена забойной зоной скважины, и поэтому ее использование обычно называют «обработкой забойной зоны».

Второй тип взаимодействия заключается в закачке в пласт высокомолекулярных соединений, взаимодействующих с пластовыми жидкостями, что приводит к уменьшению поверхностного натяжения на границе раздела нефтяной и водной фаз, уменьшению подвижности воды, что приводит к снижению доли попутной воды в добываемой продукции, увеличению количества подвижной нефти в пласте, повышении текущих отборов нефти.

По опыту крупнейших недропользователей ХМАО, для «Сургутнефтегаза» важнейшими объектами применения физико-химических воздействий являются неокомские и ачимовские  коллекторы, а наибольшую эффективность (2-4 тыс. тонн на операцию) в первом случае показали вязкоупругие и вязкодисперные составы (ВУС, ВДС), в т.ч. совместно с ПАВ, во втором случае – бесполимерные составы на основе нефтенола и бензина, а также структурированные системы, включающие соляную кислоту, бетонитовый глинопорошок, неионогенновые ПАВ и натрий-карбоксилметилцеллюлозу.

В общей сложности геологические запасы пластов, пригодных для химического воздействия на месторождения Ханты-Мансийского автономного округа Округ-югра, оцениваются в 25-30 млрд тонн, объем воды, закачиваемый в эти пласты, составляет 40-50 млрд м3. Для существенного изменения характеристик воды (как ее подвижности, так и поверхностного натяжения на фазовом разделении) объем растворов должен быть сопоставим с этими значениями, т.е. составлять порядка десятков миллиардов тонн.

При концентрации поверхностно-активных веществ и полимеров в нагнетаемых растворах от десятых долей до нескольких процентов потребность месторождений Ханты-Мансийского автономного округа в данных ингредиентах оценивается на уровне десятков миллионов м3. Естественно, для подготовки и использования такого объема реагентов потребуется строительство химического производственного оборудования, модернизация промышленной и транспортной инфраструктуры и систем разработки месторождений.

Таким образом, переход от заводнения к закачке оторочек растворов химических реагентов обладает значительным потенциалом для стабилизации уровня добычи нефти в Ханты-Мансийском автономном округе, продлевая рентабельный срок эксплуатации как длительно разрабатываемых месторождений, так и развития нефтехимической отрасли в округе и соседних регионах в целом.

На сегодняшний день разработаны и применяются следующие четыре группы методов увеличения добычи нефти в промышленных масштабах:

-  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).

Понятно, что невозможно планировать хозяйственную деятельность нефтедобывающего бизнеса без достоверной оценки эффективности методов повышения продуктивности скважин.

Для оценки эффективности методов разработана существующая система и предложены новые. Например, в работе [2] рекомендуют учитывать изменения в обводненности продукции.

В то же время все современные методы оценки экономической эффективности имеют свои недостатки, включая неточное и неполное описание результатов технологической эффективности и неспособность в полной мере прогнозировать методы совершенствования повышения продуктивности скважин.

Например, в работе [1] критерием эффективности были выбраны следующие показатели: средний прирост дебита по одной скважине, измеренный в т/сут. или в процентах от прежнего. Применение данного критерия не учитывает следующих факторов:

-  различные геолого-технические характеристики обрабатываемых скважин (эффективная мощность пласта, депрессия и др.)

-  затраты на проведение различных ОПЗ

-  длительность эффекта.

Учитывая важность применения известных методов для повышения продуктивности скважин и внедрения новых технологий в эксплуатацию, необходима адекватная оценка экономической эффективности их использования. Эксплуатация нефтяного месторождения представляет собой сложную систему. Очевидно, что оценка влияния применения того или иного метода на повышение экономической эффективности эксплуатации нефтяного месторождения является сложной задачей. Чтобы решить эту проблему, необходимо полностью учитывать геологические, технические, экологические и многие другие условия эксплуатации.

Поэтому для увеличения извлечения нефти из производственных резервуаров используется широкий спектр методов - повышенное давление на насосных линиях, своевременное смещение фронта давления, эффективная изоляция воды в коллекторе, переход к принудительному отбору жидкости с увеличенной скоростью фильтрации, гидро-пескоструйную очистку, гидро-кислотную обработку, их разновидности и т. д.

Анализ воздействия на коллектор показывает, что наиболее важными критериями при выборе метода увеличения добычи нефти являются геологические и физические (свойства жидкостей в пласте, глубина и толщина коллектора, насыщенного нефтью, насыщенность порового пространства пластовыми жидкостями, условиями для залегания) и технологическими критериями (расположение скважины, давление, свойства, используемые для воздействия агентов).

Практика разработки нефтяных месторождений в Западной Сибири показывает, что для обеспечения высоких темпов добычи нефти необходимо использовать комплекс физико-химических методов воздействия на пласты и призабойные зоны. Необходимо технико-экономическое обоснование для определения более эффективных испытаний скважин и внедрения методов увеличения добычи нефти.

Список литературы:

1. Свалов А.М. Анализ факторов, определяющих эффективность гидрофобизации призабойных зон добывающих скважин // Нефтяное хозяйство. – 2013. – № 3. – С. 74–77
2. Коровин К.В., Печерин Т.Н. ОПЫТ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ НА ТЕРРИТОРИИ ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА – ЮГРЫ // Фундаментальные исследования. – 2016. – № 12-5. – С. 993-997