Классификация методов увеличения нефтеотдачи
Нефтеотдача – это соотношение объема извлекаемой нефти к объему ее геологических запасов на месторождении, выражаемое в процентах.
В настоящее время уровень нефтеотдачи в мире считается неудовлетворительным. Средняя нефтеотдача составляет 25-40 %. Например, в Иране она составляет всего около 17 %, в странах Юго-Восточной Азии и Латинской Америки около 26 %, в Канаде, Саудовской Аравии и Соединенных Штатах Америки процент варьируется от 35 до 37 %, а в Российской Федерации нефтеотдача близка к 40 %.
Методы повышения уровня нефтеотдачи преследуют следующие цели:
- Снижение прямых капитальных вложений в разработку месторождения.
- Повышение экономической эффективности разработки месторождения.
- Увеличение срока использования реинвестиций по отношению к сроку разработки месторождения.
Применяемые сегодня методы увеличения нефтеотдачи характеризуются направленным эффектом, который выражается в воздействии на максимум две причины, оказывающие влияние на остаточные запасы.
Методы увеличения нефтеотдачи подразделяются на:
- Тепловые методы. К данным методам относятся: обработка добывающих скважин паром, воздействие на продуктивный пласт теплом и паром, вытеснение нефти с помощью горячей воды, а также применение внутрипластового горения.
- Гидродинамические методы. К таким методам относятся ступенчато-термальное заводнение, вовлечение в разработку недренируемых запасов, форсированный отбор пластовой жидкости, барьерное заводнение, циклическое заводнение.
- Комбинированные методы, которые сочетают в себе тепловые, гидродинамические и другие методы.
- Физические методы. Процесс увеличения нефтеотдачи при таком методе реализуется з счет использования энергии пласта (давление). Особенностью данных методов является то, что они способствуют повышению только текущей нефтеотдачи. К ним относятся волновое воздействие на пласт, гидроразрыв пласта, применение горизонтальных скважин, электромагнитное воздействие на продуктивный пласт.
- Газовые методы - воздействие на продуктивный пласт азотом, воздействие на продуктивный пласт дымовыми газами, закачка воздуха в пласт, воздействие на пласт двуокисью углерода, воздействие на пласт углеводородным газом.
- Химические методы. К ним относятся: микробиологическое воздействие, вытеснение нефти водными растворами, вытеснение нефти реагентами, вытеснение нефти полимерами, вытеснение нефти кислотами, вытеснение нефти щелочными растворами.
Основные методы повышения нефтеотдачи
К основным методам повышения нефтеотдачи на месторождениях можно отнести: гидроразрыв пласта, вытеснение нефти полимерами, закачка воздуха, внутрипластовое горение.
Внутрипластовое горение основано на способности нефти (углеводородов) в пласте вступать в реакцию окисления с воздухом, которая сопровождается выделением значительного количества теплоты, которая и вытесняет нефть через эксплуатационные скважины на поверхность. Теплоту, которая нужна для начала горения, генерируют с помощью газовой горелки или забойного электродвигателя.
Метод закачки воздуха основан на его способности трансформации при контакте с нефтью в вытесняющие химические агенты (которые содержат азот и углекислый газ), которые и осуществляют вытеснение нефти на поверхность. К преимуществам данного метода относятся относительна дешевизна и возможность использования природной энергии пласта.
Полимерное вытеснение (вытеснение нефти растворами полимеров) заключается в способности полимера повышать вязкость воды, что при нефтегазовой добыче уменьшает соотношения вязкостей воды и нефти (это уменьшает риск прорыва воды).
Гидроразрыв пласта – это один из самых эффективных методов повышения нефтеотдачи на месторождении, заключающийся в создании трещин в продуктивном пласте для притока нефти.
Создание трещин в продуктивном пласте осуществляется за счет закачивание в скважину жидкости, которая создает необходимое давление для образования трещин в ее забое. Образовавшиеся трещины способствуют фильтрации и движению нефти, которая ведет к эксплуатационной скважине. Обычно такой метод применяется в низкопроницаемых пластах
Схема добычи нефти при использовании гидроразрыва пласта изображена на рисунке ниже.
Рисунок 1. Схема добычи нефти при использовании гидроразрыва пласта. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В горизонтальную скважине (1) закачивается специальная жидкость (2), способствующая образованию трещин, по которым нефть движется к скважине и потом на поверхность в систему сбора (4).
Использование методов увеличения нефтеотдачи позволяет повысить ее примерно в 1,5 раза. Так как все нефтегазовые предприятия заинтересованы в росте нефтеотдачи, то большое внимание уделяется усовершенствованию существующих способов ее повышения и разработке принципиально новых методов.