Цели применения методов увеличения нефтеотдачи пластов
Нефтеотдача — это показатель, который представляет собой отношение величины извлекаемых запасов к величине геологических запасов.
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.
Нефтенасыщенность пласта — содержание нефти в породе-коллекторе.
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:
- Тепловые методы. К ним относятся внутрипластовое горение, вытеснение нефти при помощи горячей воды, воздействие на пласт теплым паром, пароциклическая обработка скважины.
- 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.
- 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.
- 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).
- Комбинированные методы. Это самая распространенная группа методов по увеличению нефтеотдачи пластов. При данных метода используют в разной совокупности гидродинамические, газовые, химические и тепловые методы.
- 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.
