Методы увеличения нефтеотдачи пластов

Цели применения методов увеличения нефтеотдачи пластов

Нынешняя эффективность извлечения нефти из недр во всем мире считается неудовлетворительной. В Латинской Америке и Юго-Восточной Азии нефтеотдача составляет около 26,5 %, в Иране 15,5 %, в Канаде, Саудовской Аравии, Соединенных Штатах Америки 35 %, а в Российской Федерации этот показатель может достигать 40 %, в зависимости от применяемых методов разработки и структуры запасов нефти. Таким образом неизвлекаемые запасы нефти, которые в тоже время являются освоенными, достигают отметки примерно в 55 – 75% от первоначальных геологических запасов, что делает применение инновационных и новых технологий в области увеличения нефтеотдачи на месторождениях, которые уже подвержены разработке, очень актуальной задачей, так как на них извлечение нефти привычными и традиционными методами уже невозможно.

Во всем мире наблюдается резкое увеличение интереса к внедрению и применению методов, способствующих увеличению нефтеотдачи. Такая тенденция стала причиной развития разнообразных исследований, задачей которых является выбор более оптимальных и эффективных способов увеличения объема извлечения нефти и других полезных ископаемых.

С целью увеличения эффективности разработки месторождений, а также снижения прямых капитальных затрат, которые связаны с увеличением нефтеотдачи, весь срок разработки делят на три основных этапа:

• На первом этапе для добычи нефти стараются максимально использовать естественную энергию пласта (энергия законтурных вод, энергия растворенного газа, энергия газовой шапки, упругая энергия и потенциальная энергия гравитационных сил.
• На втором этапе реализовывают методы поддержания пластового давления при помощи закачки газа или жидкости (обычно воды). Эти методы называют вторичными.
• На третьем этапе для увеличения эффективности разработки применяются методы увеличения нефтеотдачи.

Распределение нефтенасыщенности пласта по всей площади разработки требует, чтобы методы увеличения нефтеотдачи положительно и эффективно воздействовали на нефть, которая рассеяна в загазованных или заводненных зонах пласта, а также на оставшиеся слабопроницаемые слои с высокой нефтенасыщенностью, которые оказались не подвержены дренированию.

При нынешнем разнообразии остаточных запасов и большом различии свойств воды, газа и нефти, а также проницаемости нефтенасыщенных зон пластов невозможно назвать метод увеличения нефтеотдачи, который можно было применять на любом месторождении. Используемые сейчас методы нефтеотдачи характеризуются тем, что воздействуют максимум на одну-две причины, которые обуславливают состояние остаточных запасов.

Классификация методов увеличения нефтеотдачи пластов

Методы увеличения нефтеотдачи делятся на:

1. Тепловые методы. К ним относятся внутрипластовое горение, вытеснение нефти при помощи горячей воды, воздействие на пласт теплым паром, пароциклическая обработка скважины.
2. Газовые методы. К таким методам относятся воздействие на пласт азотом, воздействие на пласт дымовыми газами, закачка воздуха в пласт, воздействие на пласт двуокисью углерода и воздействие на пласт углеводородным газом.
3. Химические методы. К таким методам относятся вытеснение нефти водными растворами поверхностно-активных веществ (например, пенные системы), вытеснение нефти композициями химических реагентов (например, миццелярные растворы), вытеснение нефти кислотами, микробиологическое воздействие, вытеснение нефти растворами полимеров, вытеснение нефти целочными растворами.
4. Гидродинамические методы. К таким методам относятся ступенчато-термальное заводнение, интегрированные технологии, форсированный отбор жидкости, разработка недренируемых запасов, циклическое заводнение (нестационарное), барьерное заводнение (применятся на газонефтяных залежах).
5. Комбинированные методы. Это самая распространенная группа методов по увеличению нефтеотдачи пластов. При данных метода используют в разной совокупности гидродинамические, газовые, химические и тепловые методы.
6. Методы увеличения дебита скважин. К ним относят физические методы увеличения дебита скважин. Отличие этих методов от остальных методов увеличения нефтеотдачи пласта состоит в следующем: при увеличении дебита скважины потенциал агента, который вытесняет нефть реализуется за счет естественной энергии пласта, а при остальных методах увеличения нефтеотдачи процесс характеризуется увеличенным потенциалом вытесняющего агента. Также методы увеличения дебита скважин не увеличивают конечную нефтеотдачу пласта, при их использовании можно добиться только временного увеличения добычи — повышение текущей нефтеотдачи пласта. Самыми распространенными из данных методов являются волновое воздействие на пласт, гидроразрыв пласта, использование горизонтальных скважин, электромагнитное воздействие и т.п.

Самыми распространенными методами увеличения нефтеотдачи паротепловое воздействие, которое применяется для извлечения высоковязкой нефти, сам процесс заключается в нагнетании горячего пара в пласты с низкой температурой; нагнетание воздуха во вмещающий пласт, который основан на его закачке и превращения в вытесняющие агенты, за счет окислительных процессов; вытеснение нефти водными растворами поверхностно-активных веществ, суть метода заключается в снижении поверхностного натяжения на границе «нефть-вода»; внутрипластовое горение, которое основано на том, что нефть обладает свойством вступать в окислительную реакция с воздухом, а самой реакции свойственно выделение большого объема тепла, оборудованием для осуществления этого метода – забойный электродвигатель, газовые горелки; пароциклическая обработка скважины, которая производится при помощи нагнетания в пласт пара через скважину.

Согласно статистике, применение методов увеличения нефтеотдачи, объем извлечения увеличивается в среднем на 50 %, поэтому, очевидно, что востребованность в них растет, а их потенциал выглядит вполне оптимистичным. Также, как показывает мировой опыт в нефтедобыче использование данных методов оказывает положительное влияние на стоимость конечного продукта, снижая ее.