3.17.2. Методы увеличения нефтеотдачи

в залежах с трудноизвлекаемыми запасами

Как уже указывалось ранее, освоение залежей с трудноизвлекаемыми запасами требует нетрадиционных методов, еще называемых методами увеличения коэффициента извлечения (МУН). Нетрадиционными методами воздействия на пласт принято называть все методы воздействия на пласт, отличающиеся от широко применяемого (традиционного) метода заводнения с нагнетанием в пласт обычной воды.

Нетрадиционные методы разработки обычно применяются в комплексе друг с другом, но рассмотрим их по отдельности. Для удобства рассмотрения объединим их в следующие группы:

1. Физико-химические методы основаны на заводнении, но предусматривают повышение его эффективности добавкой различных химических реагентов - полимеров, поверхностно-активных веществ (ПАВ), кислот, щелочей и т.д.

2. Теплофизические методы заключаются в нагнетании в пласты теплоносителей - горячей воды, или пара.

3. Термохимические методы заключаются во внутрипластовом горении нефти - сухом, влажном, или сверхвлажном.

4. Режимные методы связаны с изменением режима пласта, например, с форсированным забором и закачкой жидкости.

5. Методы механического разрушения пласта, или его призабойной зоны.

6. Технологические методы основываются на циклической закачке различных компонентов.

7. Экзотические методы. К этим методам относятся пока не опробованные реально методы. Например, использование специальных культур бактерий, которые преобразуют высоковязкие углеводороды с образованием в качестве продуктов их жизнедеятельности менее вязких углеводородов или (и газа).

При планировании разработки нетрадиционными методами следует учитывать, что многие из них чрезвычайно дорогостоящие, требуют использования нетрадиционных реагентов и оборудования, плотных сеток скважин. Поэтому при проектировании и внедрении этих методов особое внимание следует уделять вопросам экономики.

Необходимо также тщательно анализировать все особенности геологического строения залежи и литологического состава природного резервуара. Эта необходимость, обусловлена тем, что при низкой нефтенасыщенности и высокой глинистости коллекторов, интенсивной трещиноватости эффективность многих нетрадиционных методов резко снижается.

3.17.2.1. Физико-химические методы

Физико-химические методы это методы, связанные с заводнением, но предусматривают повышение его эффективности, добавкой различных химических реагентов, создавая концентрации этих веществ 0, 001-0,4%. Добавка создает оторочки растворов в объеме 10-50% общего объема пустот залежи, которые и вытесняют нефть. Затем оторочку перемещают путем нагнетания обычной воды (рабочего агента). Плотности сеток скважин при применении этого метода те же, что и при обычном заводнении.

В качестве реагентов используются полимеры, щелочи, кислота, поверхностно-активные вещества: Сравнительная характеристика применения этих веществ приведена в таблице 33.

3.17.2.2. Теплофизические методы.

Среди теплофизических методов наиболее популярна обработка нефтеносного пласта паром. Метод применим при высокой вязкости нефти - вплоть до 1000 мПа-с и более. При этом оторочка пара перемещается водой от нагнетательной скважины к добывающей скважине. Метод ограничен глубиной 1000 м, потому что при большей глубине потери тепла становятся чрезмерными. Оптимальны нефтенасыщенная толщина 10-40 м., высокая (более 0,2) пористость и проницаемость (более 0,5 мкм²). Метод эффективен при высокой начальной нефтенасыщенности, так как при этом минимальны потери тепла.

Однако нагнетание пара может вызвать:

Обработка горячей водой аналогична обработке паром, однако, применяется при добыче высокопарафинистых нефтей для предотвращения выпадения парафина. Метод менее эффективен, чем пар и требует больших количеств горячей воды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ УДОВЛЕТВОРЕНИЯ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ В МИРЕ

Все хорошее когда-нибудь кончается. Все плохое - тоже.

Производство первичной энергии в мире нарастает в течение всего исторического времени. При этом доля различных источников энергии со временем меняется. Во второй половине ХХ века по-прежнему львиная доля производства энергии обеспечивается за счет сжигания горючих ископаемых Бялко, (2001), из которых на первом месте находится нефть, на втором – уголь и на третьем – газ.

Производство энергии.

Кружки - нефть, прямые крестики - газ, косые крестики - уголь

(все в млн.т. нефтяного эквивалента в год). Треугольники - полная мощность АЭС (в ГВт). Варианты экстраполяции показаны штриховыми линиями.

Структура производства органических полезных ископаемых в России отличается от мировой за счет преобладания газа (764,9 млн. т. усл. т.), над нефтью (412,5 млн. т. усл. т.), и углем (178,2 млн. т. усл. т.). Данные приведены за 1998 год по работе «Сырьевая база…2000». Скорее всего, в XXI веке будет продолжаться рост потребности в энергии, которая, вероятно, будет удовлетворяться за счет нефти, газа и угля. Ресурсы последнего очень велики, однако их использование ограничивается экономическими и экологическими факторами.

Ресурсы газа достаточны для обеспечения добычи до конца XXI века и перейдут в XXII в., однако максимум годового уровня добычи в России будет достигнут в 2030 г. (838 млрд. м³), а затем прогнозируется его снижение, обусловленное последовательным увеличением степени выработанности запасов и снижением промыслового качества новых приростов. Темп снижения уровня добычи газа будет незначительным до середины века и увеличится к его концу.

Добыча нефти, может быть, возрастет в начале XXI века. Величина этого роста будет зависеть от мировых цен на нефть и налоговой политики. Максимально возможный уровень годовой добычи в России оценивается в 360-375 млн. т. Более вероятны числа 320-340 млн. т. в 2010-2020 гг. Снижение добычи после 2020 года неизбежно. Поэтому необходимо предусмотреть рост добычи угля после 2030 г., когда суммарная добыча углеводородов будет снижаться.

При этом:

1. будут уменьшаться средние запасы месторождений;

2. будет ухудшаться качество ресурсов (низкие и неустойчивые по площади и по времени дебиты и пр.);

3. возрастет доля низконапорного газа с кислыми компонентами и гелием, темп отбора которых понижен;

4. увеличится объем неизвлекаемого газа.

В связи с этим можно ожидать бурный рост производства энергии за счет атомной и гидроэнергетики, а также различных возобновляемых источников (солнечная, ветровая, геотермальная, приливная и др.). Однако возможность покрытия ими потребностей цивилизации пока является гипотетичной.

Нетрадиционные источники энергии (газ угольных пластов, газогидраты, углеводороды плотных коллекторов) возможно, будут играть заметную роль после 2030 г. главным образом в качестве источника для покрытия местных потребностей в энергии.

* * *

Нельзя объять необъятное.

Козьма Прутков.

Эта работа представляет собой очень сжатое изложение науки о Земле - геологии, причем только некоторых из ее частей, которые находят приложение в нефтегазовом деле. Каждую страницу, каждый раздел можно развернуть в целую книгу и не одну. Самое важное, что хотелось донести до читателей - это понимание того, что все мы живем на подвижной развивающейся планете, все элементы которой связаны между собой. Что человечество намертво встроено в геосистему, является важным ее звеном, а может быть и целью. Что, как писал А. де Сент-Экзюпери, "Земля помогает нам понять себя, как никакие книги".

1^[1] На трансгрессию и регрессию влияет также положение уровня океана.

2^[1] На самом деле геосинклинальные территории не сразу теряют тектоническую активность, в результате чего формируются комплексы, получившие название «переходных (промежуточных)»

3^[1] Жильные залежи не входят в классификацию, предложенную А.А.Бакировым, Были описаны в работе «Зоны нефтегазонакопления жильного типа». М., Недра 2000.

• 4^[1] от фр. "морковь" - первые приборы для геофизических исследований скважин по форме напоминали морковь. Термин введен братьями Шлюмберже.

5^[2]УЭС - удельное электрическое сопротивление.