5. Характеристика интегрированного термогазового метода увеличения нефтеотдачи пластов

Длительная эксплуатация залежей нефти Баженовской свиты проводилась только на опытно-промышленных участках Салымского, Ем-Еговского, Правдинского и Маслиховского месторождений. Больше всего скважин (70 скв.) было расположено на Салымском опытно-промышленном участке. Следует подчеркнуть, что в течение периода опытно-промышленных работ добыча нефти осуществлялась на режиме истощения пластовой энергии. По состоянию на 01.2001 г., из Баженовской свиты было извлечено около 3,8 млн. тонн нефти. К настоящему времени накопленный отбор нефти увеличился незначительно. Отмечается также низкая эффективность использования запасов нефти при таком способе разработки.

Даже на опытно-промышленном участке Салымского месторождения, который характеризуется высокой продуктивностью и высокой плотностью сетки скважин (около 50 га/скв) нефтеотдача составила всего около 3%. Это означает, что применяемый в течение более 30 лет способ разработки, основанный на использовании только естественной энергии, не может обеспечить рациональную разработку месторождений.

Метод заводнения на опытных участках месторождений Баженовской свиты практически не применялся. Были лишь отдельные испытания гидровоздействия для оценки его влияния на дебит нефти и фильтрационные характеристики пород. Несмотря на положительные результаты этих испытаний расчетные оценки показывают, что применение заводнения также малоэффективно - величина нефтеотдачи при таком способе разработки может быть повышена не более чем до 10%.

Поэтому необходима новая инновационная технология разработки такого объекта на основе термогазового метода. Эффективный способ разработки месторождений Баженовской свиты должен включать такие составные компоненты, которые позволят решить следующие главные задачи:

- Обеспечить тепловое воздействие не только на дренируемые запасы, но и на содержащиеся в матрице и керогене.

- Обеспечить доставку окислителя (воздуха) в пласт для внутрипластовой генерации тепловой энергии.

- Обеспечить максимально возможное развитие зоны дренажа не только в макротрещиноватых породах, но и в матрице.

- Обеспечить эффективное вытеснение легкой нефти из дренируемых зон, а также максимально возможное извлечение легкой нефти из матрицы и углеводородов из керогена.

6. Опытно - промышленные работы на Средне-Назымском месторождении Западной Сибири

С целью отработки термогазового МУН в ОАО «РИТЭК» выбрано Средне-Назымское месторождение, на опытном участке которого с августа 2009 г. ведутся промысловые испытания и освоение техники и технологии закачки воздуха и воды, а также системы контроля за процессом ТГВ. После разработки и утверждения технологической схемы в конце 2010 г. начаты опытные работы по реализации термогазовой технологии.

Для прогноза технологических результатов была создана геолого-гидродинамическая модель опытного участка, а также методика расчета процесса ТГВ применительно к геолого-гидродинамическим условиям опытного участка.

Результаты компьютерного моделирования подтвердили перспективность применения термогазового метода и целесообразность его развития для ввода в промышленную разработку месторождений БС, а именно:

- нефтеотдача от применения ТГВ на опытном участке может достигнуть 60%;

- накопленная доля добычи нефти из дренируемых зон может составить примерно 60%, в том числе за счет пиролиза содержащегося в этих зонах керогена -10-15%, а за счет термогидродинамического воздействия на недренируемые зоны – 25-30% (рис. 3.8.).

серый столбик– КИН без учета притока нефти из матрицы и керогена;

черный столбик– КИН с учетом притока нефти из матрицы и керогена;

белый столбик– прирост КИН за счет притока нефти из матрицы и керогена

Рис. 3.8. Изменение КИН для пластов БС Средне-Назымского месторождения в зависимости от темпа закачки воздуха и его прирост за счет притока нефти из матрицы и керогена

К настоящему времени полученные данные промысловых испытаний подтверждают теоретические положения о реализации ТГВ, а именно:

• протекание активных внутрипластовых окислительных процессов (наблюдается значительное увеличение в добываемых газах доли азота до 45 %, углекислого газа до 7%, отсутствие кислорода);

• использование керогена в качестве основного топлива при внутрипластовых окислительных процессах: результат возможного пиролиза и крекинга керогена наблюдается в увеличении до двукратного объема добываемых углеводородных газов (рис. 3.9.);

• формирование в пластовых условиях смешивающегося вытеснения; наблюдается существенное увеличение в составе нефти легких фракций, по сравнению с данными, полученными до начала закачки воздуха и, связанное с этим, снижение вязкости и плотности (рис. 3.10.).

Рис. 3.9. Промысловые испытания закачки воздуха на опытном участке Средне-Назымского месторождения. Увеличение газового фактора при ТГВ за счет выхода дополнительных углеводородных газов

Влияние выхода азота на газовый фактор не учитывалось:

- черные столбики – базовый дебит газа (при газовом факторе 85);

- серые столбики – прирост дебита газа при ТГВ за счет возрастания газового фактора (до 140-190); Линиями обозначены среднесуточные дебиты (синяя – базовый, красная – при ТГВ).

Рис. 3.10. Фракционный состав нефти (скважина № 3000)

в 2009 и 2010 гг.

Вязкость и плотность нефти снизились в 3 и 1,05 раз соответственно (табл. 3.1.). Фракционный состав изменился в течение года в сторону большего содержания легких фракций Изменение состава добываемого газа при термогазовом воздействии:

- выход азота;

- увеличение дебита СО₂ и углеводородов;

- отсутствие кислорода.

Результаты промысловых исследований на опытном участке Средне-Назымского месторождения. К настоящему времени полученные данные промысловых исследований подтверждают рассмотренные выше теоретические положения по ТГВ, а именно:

- протекание активных внутрипластовых окислительных процессов (наблюдается значительное увеличение в добываемых газах доли азота до 45%, углекислого газа до 7%, отсутствие кислорода);

Таблица 3.1.

Характеристика нефти до начала реализации термогазового воздействия и после окончания работ

Характеристика нефти	2009 г.	2010 г.
Вязкость кинематическая при 20 оС	7,48 мм2 /с	2,38 мм2 /с
Плотность при 20 оС	837 кг/м3	800 кг/м3
Вязкость динамическая	6,26 мПа*с	1,9 мПа*с

- использование керогена в качестве основного топлива во внутрипластовых окислительных процессах (наблюдается увеличение, до двукратного, объема добываемых углеводородных газов);

- формирование в пластовых условиях смешивающегося вытеснения (наблюдается существенное увеличение в составе нефти легких фракций, по сравнению с данными, полученными до начала закачки).