Обзор некоторых методов увеличения нефтеотдачи

Эффективность извлечения нефти из нефтеносных пластов современными, промышленно освоенными методами разработки во всех нефтедобывающих странах на сегодняшний день считается неудовлетворительной, притом, что потребление нефтепродуктов во всем мире растет из года в год. Средняя конечная нефтеотдача пластов по различным странам и регионам составляет от 25 до 40% [12]. При этом эпоха легкоизвле-каимой нефти в мире постепенно заканчивается. На сегодняшний день, большинство крупнейших в мире месторождений выходят на поздние стадии производства, а их остаточные запасы являются трудноизвлекаемыми. Пик открытий в мире пришёлся на 70ые годы прошлого столетия. Поэтому не случайно практически все мировые компании инвестируют огромные средства в поиск решений, которые касаются уже разведанных и запущенных в разработку запасов.

Следует отметить, что в настоящее время в мировой нефтедобыче базовым направлением является развитие и промышленное применение современных интегрированных методов увеличения нефтеотдачи (МУН). Актуальным является рассмотрение новых технологий нефтедобычи, позволяющих значительно увеличить нефтеотдачу уже разрабатываемых пластов, на которых традиционными методами извлечь значительные остаточные запасы нефти уже невозможно.

Сейчас во всем мире насчитывается более сотни различных видов технологий, но процесс разработки новых решений и методов продолжает набирать обороты.[3].

История развития МУН. Темпы развития работ в этой области заметно стали увеличиваться с 1976 г. Если в 1975 г. добыча нефти в СССР за счет применения МУН составляла 1,6 млн т., то уже к 1985 г. она увеличилась до 5 млн.т. Десятки новых технологий стали активно внедрятся практически во всех нефтедобывающих районах страны. Особенно быстрое развитие получили тепловые методы воздействия на пласты, насыщенные высоковязкими нефтями. К 1985 г. тепловые методы обеспечивали более 60% общей добычи от применения МУН [2]. Ещё более значительное увеличение добычи нефти за счет МУН наблюдалось после 1985 г. И к 1991 г. Она возросла до 11,4 млн т, в том числе за счет тепловых методов до 3,9 млн т. и физико-химических – 7 млн т. [1, 6]. Так как точные данные по объему и эффективности МУН пластов в России за последние годы отсутствуют, то можно пользоваться только общими оценками и косвенными показателями.

Что касается методов воздействия на призабойную зону, они необоснованно включаются в отчетность по МУН. То же самое относится к технологиям ГРП и строительства горизонтальных скважин. Эти технологии в основном являются технологиями интенсификации добычи нефти и несущественно влияют на конечный КИН, о чем свидетельствую детальные обобщения промысловых данных. В то же время они обеспечивают интенсификацию разработки и улучшают экономические показатели [7, 8].

Классификации МУН. В данной работе проведен обзор некоторых классификаций МУН. В РД 153-39.0-110-01 принята современная классификация гидродинамических МУН по различию технологии осуществления и степени воздействия их на продуктивные пласты. К первой группе относятся те методы гидродинамического воздействия, которые реализуются через изменения режимов работы скважин и направлены на активную разработку слабо дренируемых запа- сов. Эти методы объединяются под названием «нестационарное заводнение» и включают в нагнетательных скважинах: циклическое заводнение, методы обработки призабойной зоны, физические методы улучшения режимов работы. В добывающих скважинах: изменение оборотов жидкости, физико-химические обработки призабойной зоны, ГРП и т.д. Ко второй группе относятся методы воздействия, основанные на изменениях первоначально принятых систем размещения скважин. К ним относятся: организация дополнительных рядов нагнетательных скважин в блоковых системах, путем перевода добывающих в нагнетательные; бурение дополнительных добывающих и нагнетательных скважин, забуривание вторых стволов, горизонтальных стволов; другие модификации технологий заводнения для сложнопостроенных залежей и тредноизвлекае-мых запасов нефти [9]. Эта классификация по гидродинамическим методам ПНП, сохраняющая преемственность научной практики СССР, представляется нам логически обоснованной.

Существует ещё одна классификация МУН, наиболее часто встречающаяся в технической литературе. Она выглядит следующим образом МУН подразделяется на: тепловые (внутрипла-стовое горение, вытеснение нефти горячей водой), газовые (воздействие на пласт углеводородным газом, азотом, дымовым и газами), физикохимические (вытеснение нефти растворами ПАВ, растворами полимеров, растворителями, кислотами), опытно-экспериментальные, включая микробиологическое, волновое, электрическое площадное воздействие на пласт [4]. Также в другой классификации МУН подразделяются на 2 группы, это гидродинамические МУН, которые включают в себя методы интенсификации притока жидкости (ГРП, ГДРП, реагентная обработка, азотно-импульсная обработка, вибро-волновое воздействие и т.д.) и третичные МУН. В них входят физико-химические методы, газовые методы, тепловые и микробиологические. Под термином «современные МУН» понимаются именно выше перечисленные технологии [10]. Известны и другие способы классификации МУН. В частности, в работе М.Л. Сургучевa дается следующая классификация методов повышения нефтеотдачи: первичные, вторичные и третичные. К первичным методам относят те процессы добычи нефти, которые основаны на естественной энергии пласта, то есть водонапорный, упругий, газовый процессы эксплуатации скважин. Все процессы, основанные на закачке в продуктивный пласт (возврате) пластовой воды, включены во вторичные методы увеличения нефтеотдачи. К третичным по этой классификации отнесены ме- тоды, основанные на модификации вторичных методов, а также использующие самостоятельные способы интенсификации процессов извлечения нефти [5].

Перспективы МУН. На территории России остается значительное количество действующих месторождений, запасы которых постепенно истощаются, но при этом сохраняется потенциал, который можно раскрыть путем применения самых современных методов повышения нефтеотдачи. Исходя из технико-экономических критериев, применение МУН целесообразно в большей степени на таких месторождениях. Например, в Западно-Сибирском нефтегазоносном регионе, на который приходится более половины добычи нефти в России, применение современных МУН чрезвычайно важно. Динамика добычи в регионе в последние годы не обнадеживает: за последние семь лет (с 2006 по 2012 год) ежесуточное производство сократилось на 7%. В свою очередь, доля Западной Сибири в общероссийской добыче уменьшилась с 70% до 61%, а доля только зрелых месторождений Западной Сибири без учета крупных активов ООО «РН-Юганскнефтегаз» и «Салым Петролеум Девелопмент Н.В.», которые до 2012 года показывали стабильный рост, снизилась с 58% до 47% за указанный период. На нескольких месторождениях Татарстана и Западной Сибири начали использовать водогазовые методы воздействия, тепловые методы применяются в Коми на Усинском, Ярег-ском 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.

При сохранении такой нисходящей динамики, которую можно изменить в положительную сторону за счет внедрения современных МУН, задачи по воспроизводству запасов и рациональному недропользованию, сформулированные в Генеральной схеме развития нефтяной отрасли России на период до 2020 года, могут быть не выполнены.

По расчетам Международного энергетического агенства, при использовании третичных МУН прирост объема извлекаемых запасов в

СНГ может составить 2,7-4 млрд. тонн (а это 1623% от текущей величины ресурсной базы). Всего, по данным Oil and Gas Journal, к 2006 году в мире, за исключением стран СНГ, реализовывался 301 проект по внедрению МУН. Отметим также, что, по оценкам специалистов, использование современных методов увеличения нефтеотдачи приводит к существенному увеличению КИН. А повышение КИН, например, лишь на 1% в целом по России позволит добывать дополнительно до 30 млн. тонн в год [11].

Таким образом, мировой опыт свидетельствует, что востребованность современных МУН растет, их потенциал в увеличении извлекаемых запасов внушителен.