УДК 622.276.6
© Коллектив авторов,1998
Р.Г. Галеев , Ш.Ф. Тахаутдинов, Р.С. Хисамов , Э.И. Сулейманов (ОАО "Татнефть"), Р.Х. Муслимов (Аппарат при Президенте Республики Татарстан), Р.Р. Ибатуллин (ТатНИПИнефть)
Результаты и перспективы применения новых технологий увеличения нефтеотдачи пластов на месторождениях Татарстана
R.G.Galeev, Sh.F.Tahautdinov, R.S.Hisamov, E.I.Suleimanov (JSC "Tatneft"), R.H.Muslimov (Presidential Administration of Tatarstan Republic), R.R.Ibatullin (TatNIPIneft)
Results and prospects of new oil recovery enhancement technologies implementation
Reviewed are global trends for reserves increase, oil production and expences, associated with these processes. The importance of oil recovery enhancement methods development is noted, and results of their implementation in Tatarstan Republic during last years are given. The most effective oil recovery enhancement technologies are determined and the prospects for their application at Romashkinskoye oil field are presented.
процессе дальнейшей интеграции России в мировые финансовый и промышленный рынки все большую значимость для развития отечественной нефтяной промышленности приобретает динамика мирового нефтяного рынка. Рост цен на нефть в результате ближневосточного кризиса в начале 70-х годов привел к резкому увеличению объема работ и созданию новых технологий по поиску, разведке и разработке запасов нефти. Кроме того, ведущими промышленными странами были достигнуты значительные успехи в области снижения энергопотребления и повышения эффективности нефтепереработки, что существенно стабилизировало потребности в нефти.
Как показывает ретроспективный анализ процессов прироста запасов, добычи нефти и динамики затрат за последние 16 лет (рис.1-3) [1], ожидать существенного роста цены на нефть в ближайшие годы не приходится. При этом не учтен возможный выход на мировой рынок значительных объемов нефти иракских месторождений после отмены санкций ООН. Квоты Ираку в настоящее время установлены в денежных единицах, поэтому с падением цен на нефть объем его экспорта даже в период действия санкций будет расти. В то же время основные запасы нефти на большинстве крупнейших месторождений России относятся к категории трудноизвлекаемых. Затраты на их
разведку и разработку неуклонно растут. Для устойчивого развития нефтяных кампаний основными путями решения этой проблемы являются поиск новых более эффективных объектов разведки и разработки, снижение затрат на добычу нефти, в первую очередь, за счет разработки и ускоренного внедрения новых технологий. В связи с тем, что освоение новых рынков может дать эффект только после значительных инвестиций и через определенный, часто длительный период времени, в среднесрочной перспективе альтернативы реализации новых технологий на разрабатываемых объектах нет.
В 1997 г. мировая добыча нефти составила около 3.3 млрд.т, добыча с применением методов увеличения нефтеотдачи (МУН) - около 115 млн. т, что составляет около 3.5% общей добычи. Нами сделан краткосрочный прогноз цен на нефть сорта "Urals" до конца 1998 г. Как видно из рис. 4, он неутешителен, поэтому тем важнее значимость разработки и применения новых технологий для условий месторождений Урало-Поволжья.
Анализ текущих запасов нефти месторождений Татарстана показывает, что начальные потенциальные ресурсы использованы более, чем на 90%, а доля
14 'VU-^
Рис.1
Затраты на прирост мировых запасов нефти ($/баррель)
20
15
10 _
5
0
1980 1985 1990 1995
Годы
Добыча нефти и прирост мировых доказанных запасов (1980 г. = 1)
Рис. 3
Мировые затраты на добычу нефти ($/баррель)
1980 1985 1990 1995
Годы
трудноизвлекаемых запасов постоянно растет и в настоящее время превысила 80% остаточных извлекаемых [2].
В решении задачи поддержания уровней или увеличения добычи нефти в Татарстане важная роль принадлежит применению МУН и интенсификации разработки нефтяных месторождений. Для различных геолого-физических условий и стадий разработки месторождений и залежей Республики Татарстан однозначно доказана целесообразность применения как гидродинамических, так и физико-химических, микробиологических, волновых методов увеличения нефтеотдачи, которые могут использоваться на фоне гидродинамических. При этом применение физико-химических МУН наиболее целесообразно при первичном вытеснении после освоения нагнетательных скважин под закачку воды. В 1997 г. в Республике Татарстан только за счет физико-хи-
мических методов было дополнительно добыто около 2,4 млн.т нефти, что составляет почти 10% общей годовой добычи. В целом, за все время разработки за счет применения этих методов приращено более 25 млн.т извлекаемых запасов и дополнительно добыто 20,8 млн. т нефти.
В последние годы в результате распада СССР и прекращения финансирования МУН из централизованного фонда нефтеотдачи бывшего союзного Миннефте-прома дополнительная добыча нефти от применения МУН в республике снизилась с 938 тыс.т в 1991 г. до 823 тыс. т в 1992 г. Решение этой проблемы в ОАО "Татнефть" было организовано по двум основным направлениям: создание на основе республиканских Закона о недрах и фонда восстановления минерально-сырьевой базы источника для финансирования работ по увеличению нефтеотдачи и стимулирующего их режима налогообло-
жения; привлечение ресурсов иностранных и отечественных инвесторов через организацию и подключение акционерных предприятий. Результаты не замедлили сказаться: в 1993 г. дополнительная добыча нефти составила 1140 тыс.т, в 1994 г. - 1177,8 тыс.т, 1995 г. -1322,2 тыс.т, в 1996 г. - 1787,8 тыс.т и в 1997 г. - 2380 тыс.т.
Для определения наиболее эффективных технологий, условий и перспектив их применения был проведен масштабный анализ МУН и обработки призабойной зоны пласта (ОПЗ) на месторождениях Татарстана за последние 5 лет. Нами рассмотрена и проанализирована технологическая эффективность работ по 32 МУН и 26 видам ОПЗ по данным ежемесячных технологических показателей эксплуатации скважин. Анализ временных (динамических) рядов зависимостей технологической эффективности от времени показал существенную корреляцию технологического эффекта и времени для 75% числа технологий, при этом коэффициент корреляции часто составлял
0,9-0,95 и выше.
После проведения исследований различных аналитических подходов было установлено, что наиболее строго и объективно и в то же время просто и легко формализуемо конечную (точнее близкую к конечной) абсолютную дополнительную добычу нефти в среднем на один участок МУН или на одну добывающую скважину ОПЗ следует определять в виде асимптотической величины технологической эффективности. Под этой величиной понимается средняя величина дополнительной добычи нефти в период времени, когда помесячный прирост ее не превышает 5%, причем эта величина принята по аналогии с математической статистикой в приложениях к техническим задачам, когда речь идет о статистической надежности (доверительной вероятности), равной
95%.
Продолжительность эффекта определялась по методам, по которым достигаются асимптотические величины технологической эффективности. По остальным технологиям эффект принят для дальнейшей оценки продолжающимся.
В таблице приведены результаты определения по изложенной методике асимптотических величин технологической эффективности и продолжительности эффекта по выборке МУН и ОПЗ для различных геолого-промысловых условий. Для определения перспектив развития работ по увеличению эффективности извлечения нефти в Татарстане выбор объектов и прогнозирование объемов и ре-
7/115
Метод воздействия Горизонт Обводненность, % Удельная технологическая эффективность, т/участок (скважину) Продолжительность эффекта, мес
Сейсмо-акусшческий Девон >90% 2400 12
<90% 11000 12
Гидроразрыв пласта к 50-90% 2800 42
5-50% 2500 42
0-5% 4600 42
Волновой 190 24
Акусгоческо-химический 150 18
Закачка серной кислоты и нефти к >90% 1350 60
50-90% 3000 60
Карбон (бобриковский горизонт) >50% 6700 60
Применение маслораст-воримого НПАВ Девон >90% 5100 60
50-90% 18600 60
5-50% 3600 60
0-5% 5750 60
Создание оторочки раствора ПМ к >90% 5800 42
Карбон (бобриковский горизонт) 5-90% 6900 42
Применение полимерно-дисперсной системы Девон >90% 3500 24
50-90% 3200 24
0-50% 3400 24
Закачка волокнисто-дисперсной системы к >90% 900 24
50-90% 2300 24
0-50% 2900 24
Закачка биополимера к 530 12
Применение водорастворимого НПАВ к >90% 1200 60
50-90% 2600 60
5-50% 1200 60
0-5% 300 60
Микробиологический к 4000 24
Системный кислотный Карбон 2300 36
зультатов применения технологий МУН и ОПЗ проводились в указанной ниже последовательности.
1. Классификация объектов по геолого-физическим условиям.
Потенциальные объекты применения методов оцениваются по следующим основным параметрам: ^ коллекторские характеристики; ^ насыщенность пластовыми флюидами;
^ реологические и физико-химические характеристики пластовых флюидов;
^ характеристики неоднородности пласта;
^ температура пласта; ^ минерализация закачиваемой и пластовой вод.
2. Классификация объектов по стадиям разработки (обводненности скважин).
На основе классификации фонда скважин по группам обводненности (20-50, 51-90 и более 90%), а также по соотношению числа нагнетательных и добывающих скважин формируются участки со средней обводненностью, соответствующей определенным группам. В настоящее время все шире применяются карты остаточной нефтенасыщенности, построенные на основе геологических и гидродинамических моделей.
3. Выбор МУН и ОПЗ в соответствии с критериями применимости.
В соответствии с основными геолого-физическими характеристиками объекта проводится выбор методов (последовательности методов), соответствующих условиям применения на разных стадиях разработки проектируемых объектов.
4. Классификация МУН и ОПЗ по критериям технологической и экономической эффективности.
Для МУН и ОПЗ, выбранных в соответствии с геолого-физическими условиями применимости, проводится оценка их технологической и экономической эффективности по фактичес
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.