ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ
УДК 622.276.63
© Н.Г. Ибрагимов, М.Х. Мусабиров, А.Ф. Яртиев, 2015
Опыт промышленной реализации импортозамещающих технологий интенсификации добычи нефти в ПАО «Татнефть»
Н.Г. Ибрагимов, д.т.н. (ПАО «Татнефть»), М.Х. Мусабиров, д.т.н., А.Ф. Яртиев, к.э.н. (ТатНИПИнефть)
Адреса для связи: musabirov@tatnipi.ru, yartiev@tatnipi.ru
Ключевые слова: технология солянокислотной обработки, карбонатные отложения, обработка прискважинной зоны пласта, увеличение дебита нефти, дополнительная добыча нефти, эффективность.
Tatneft's experience in commercialization of import-substituting well stimulation technologies
N.G. Ibragimov (Tatneft PJSC, RF, Almetyevsk), M.Kh. Musabirov, A.F. Yartiev (TatNIRIneft, RF, Bugulma)
E-mail: musabirov@tatnipi.ru, yartiev@tatnipi.ru
Key words: complex, hydrochloric acid, bottom hole acidizing, carbonate reservoirs, wellbore zone treatment, oil production increase, incremental oil production, economic benefits.
A suite of Tatneft RISC in-house technologies can significantly increase the performance of carbonate reservoirs. The technologies are aimed at preserving, restoration, and even enhancement of reservoir properties, enlargement of the effective wellbore radius, through different-architecture wells targeting frac-tured-porous carbonate reservoirs in the Republic of Tatarstan. The paper presents a solution to the most-topical tasks of restoration and enhancement of wells' deliverability in the context of import substitution of advanced EOR technologies. Introduction of the technologies on a commercial scale has made it possible to attain significant increase in hydrocarbon production in Tatarstan.
Обобщенный анализ деятельности зарубежных компаний в области развития методов интенсификации добычи нефти показывает, что научные исследования ведутся по двум основным направлениям: разработка обрабатывающих реагентов и способы их доставки и закачки в пласт [1-9].
По первому направлению перспективны разработки кислотных самоотклоняющихся и саморегенерирующихся в пласте кислотных составов, кислот с регулируемой кинетикой реакций как с замедлением, так и с ускорением выборочных реакций, углеводородных составов с повышенной емкостью загрязнителей, высокоактивных эмульгаторов, смачивателей и диспергаторов, а также применение органических кислот и их смесей с неорганическими кислотами.
Специалисты ПАО «Татнефть», ученые отраслевых и академических институтов, университетов Татарстана в области техники и технологий добычи нефти разрабатывают как кислотные композиции с управляемой кинетикой реакции, многофункциональные относительно многокомпонентные кислотные составы, композиции с новыми реагентами, так и технологии комплексного управляемого воздействия на охват разработкой всей толщины нефтена-сыщенных пластов, а затем и глубокой физико-химической обработки удаленных межскважинных участков.
Для снижения энергетических затрат на поздней стадии разработки нефтяных месторождений при развитии комплексных технологий интенсификации добычи нефти в условиях импортозамещения необходимо следующее:
1) совершенствование методов обработки прискважинной зоны (ОПЗ) пластов и интенсификации добычи за счет реализации современных инновационных физико-химических технологий и способов управляемого воздействия на продуктивный пласт;
2) развитие научной методологии и методик оптимального физико-химического, кислотного стимулирования вертикальных (ВС) и горизонтальных (ГС) скважин, создания «умных» кислотных составов, технологий с селективным отклонением кислот, глубокого воздействия на пласт;
3) организация работ по замкнутой цепи: детальный анализ керна - анализ всей промысловой информации с предысторией и статистикой - проектирование и моделирование процесса - подбор объектов - привязка (тестирование) химических реагентов - исследования и реализация процесса в пластовых условиях - корректировка материалов - разработка оптимальной (адресной) технологии для данного пласта;
4) разработка технологий интенсификации добычи с одновременным решением проблемы минимизации рисков возможного обводнения продукции и ограничения водопритоков;
5) опытно-промышленные работы (ОПР) и промышленное внедрение новых и модифицированных технологий интенсификации добычи комплексного, многофакторного действия.
В ПАО «Татнефть» разработаны технологии ОПЗ добывающих и нагнетательных скважин композициями нового кислотного состава КСК (технологии «КСК-Татнефть») [10] с целью увеличения продуктивности добывающих и приемистости нагнетательных скважин за счет улучшения фильтрационных характеристик пласта. Работы выполнялись по следующим направлениям:
- разработка новых и усовершенствованных кислотных составов и композиций с планируемыми физико-химическими свойствами;
- создание на их основе новых и модифицированных технологических приемов химической обработки всей перфорированной толщины пласта с регулированием глубины кислотного воздействия;
- геолого-технологическое обеспечение (мониторинг) поддержания и сохранения эффекта от химической обработки во времени;
- подбор скважин-кандидатов.
Специалистами компании были разработаны и апробированы на практике различные технологии применения КСК на основных эксплуатируемых объектах Татарстана. На 01.01.15 г. объем промышленного внедрения технологии КСК (ПАКС, КСМД, ГКК) на месторождениях Татарстана составил 900 скважин, суммарная дополнительная добыча нефти - около 600 тыс. т. В процессе апробирования различных вариантов технологии большеобъемной селективной кислотной обработки (БСКО) разработаны основные технологические критерии с учетом геолого-физических условий эксплуатации карбонатных объектов Татарстана:
а) системный критерий - технологические варианты интенсификации добычи при закачке в пласт кислотных составов со средним удельным расходом 3-5 м3/м вскрытой толщины для условно ВС и 0,2-0,5 м3/м для условно ГС;
б) основные технологические критерии БСКО:
- темп закачки кислотной композиции в пласт -5-10 дм3/с;
- обязательное отклонение кислотной композиции в нефтенасыщенные интервалы;
- чередование закачки пачек кислоты и растворителя;
- сочетание кислотных композиций с различной кинетикой реакции.
Эффект увеличения дебита нефти зафиксирован во всех опытных скважинах, средний его прирост составил 5,4 т/сут при практически неизменной обводненности. Технология защищена патентом РФ на изобретение [11].
Технология циклической направленной солянокис-лотной обработки горизонтального ствола с использованием высоковязких гидрофобных эмульсий позволяет избирательно обрабатывать любой участок ГС. Можно обрабатывать поинтервально несколько участков ствола, несколько последовательно расположенных участков в любой части ствола и весь ствол любой длины в циклическом направленном режиме кислотного воздействия как под регулируемым давлением, так и без давления (кислотная «ванна»).
Разработанная технология включает следующие операции: замена скважинной жидкости обратной эмульсией в стволе ГС; установка башмака колонны НКТ в дальний конец участка ГС, предназначенного для ОПЗ; закачка в НКТ кислоты и продавка ее в межтрубное пространство в объеме, равном объему кольцевого пространства по длине обрабатываемого участка; продавка кислоты в пласт, осуществляемая обратной эмульсией (рис. 1). Оптимальная длина одного участка составляет 20-25 м. Технология защищена патентом РФ на изобретение [12].
Главное преимущество технологии - кислотная стимуляция скважин в динамическом режиме с применением гибкой НКТ. Кислотные растворы можно закачивать в
Рис. 1. Закачка кислоты в расчетный интервал ГС после заполнения ствола высоковязкой эмульсией (13 - интервал зоны обработки)
Рис. 2. Схема реализации технологии циклической направленной кислотной обработки
расчетный интервал ГС при одновременном реверсивном перемещении башмака трубы вдоль ствола. В результате присходит равномерная обработка ствола по его длине и диаметру. В этом гидродинамическом режиме обеспечивается равномерная кислотная обработка ГС по длине и боковой поверхности ствола (рис. 2).
Результаты технико-экономических проработок показали, что способ позволяет сократить как расход рабочей жидкости, кислоты, так и затраты на проведение ОПЗ. Экономия времени составляет не менее 2-3 сут работы бригады капитального ремонта скважин, исключается необходимость проведения предварительных операций по приготовлению рабочих жидкостей. Дебит нефти увеличивается в среднем от 2,5 до 5 т/сут при существенном снижении трудозатрат. Эффект в скважинах стабильно продолжается несколько лет.
Часто кислотной обработке подвергаются лишь относительно высокопроницаемые интервалы пласта, низкопроницаемые плотные нефтенасыщенные участки ГС остаются практически необработанными. Целью разработки новой технологии кислотного гидромониторно-струйного воздействия на пласт в ГС является повышение эффективности обработки карбонатных продуктивных пластов за счет комплексного механохимического воздействия на плотные нефтенасыщенные (не вовлеченные в эксплуатацию) интервалы открытого ствола.
Технология основана на том, что в скважине предварительно выбирают интервалы обработки в нефтенасы-щенном пласте и башмак НКТ устанавливают с гидромониторными насадками, радиально расположенными под углами 90 или 120° по образующей. Кислоту закачивают в пласт порциями в режиме гидромониторного воздействия, чередуя порции кислоты с порциями водного раствора ПАВ, которым выполняют гидроструйное воздействие на пласт (рис. 3).
Усиление кислотного воздействия на эти интервалы достигается в результате качественного изменения воздействующих на породу факторов: кислотный поток приобретает струйно-вихревые и режущие свойства
Рис. 3. Схема струйной обработки коллектора кислотой
(скорость струй на выходе гидромониторных насадок более 100 м/с), не теряя химической активности. Добавление ПАВ в жидкостную смесь усиливает абразивно-разрушающее действие за счет расклинивающего эффекта Ребиндера. Промысловые испытания новой технологии кислотного гидромониторного возде
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.