УДК 622.276.6 Пр.М © Коллектив авторов, 1998
Технология объемного
Б.Ф.Симонов, Е.Н.Чередников, С.В.Сердюков, В.В.Масленников, А.И.Кадышев (СКТБ НГД СО РАН); С.М.Гамзатов, В.Д.Булавин (Миннауки РФ); Н.А.Канискин (ОАО "ЭЛСИБ"), А.П.Сибирев, В.М.Ноткин, С.И.Бачин, В.В.Николенко (НК "ЮКОС")
B.F.Simopnov, E.N.Cherednikov, S.V.Serdiukov, V.V.Maslenikov, A.I.Kadishev (SKTB NGD SO RAN), et all
волнового воздействия на нефтегазовые залежи для повышения углеводородоотдачи пластов
Technology of volume-sonic formation stimulation for hydrocarbon recovery enhancement
It is shown, that volume-sonic stimulation is a highly efficient technology for oil recovery enhancement in water flooded formations, lying at the depth of up to 3500 meters and at the late stage of development. The most rational direction of utilizing this method is to implement it at multireservoir fields.
роблема увеличения отдачи [2], результаты внедрения кото-
степени извлечения нефти и газа из недр и интенсификации их добычи является очень актуальной, особенно в современных условиях, когда объемы добычи нефти в России значительно снижаются, а природного газа имеют тенденцию к падению. Причиной этого являются многочисленные факторы: снижение прироста запасов, особенно нефти, ухудшение коллекторских свойств нефтегазосодержащих пластов, возрастание доли трудноизвлекаемых запасов (высоковязких, тяжелых нефтей), организационные, экономические и финансовые вопросы. На практике применяется большое число методов увеличения нефтеотдачи (МУН), с помощью которых в России добывается около 80% нефти. Несмотря на это, коэффициент нефтеизвлечения не превышает 40% и имеет тенденцию к падению.
В связи с указанным продолжаются работы по созданию более совершенных технологий разработки нефтяных месторождений [1]. В частности, с этой целью в рамках государственной научно-технической программы "Недра России", утвержденной Миннауки России в 1993 г., был реализован отобранный на конкурсной основе проект "Разработка технологических комплексов виброволнового воздействия на пласт для интенсификации добычи и повышения углеводородо-
рых приводятся в данной статье.
Технология объемного волнового воздействия основана на использовании мощного источника низкочастотных гармонических колебаний с амплитудой силы до 1000 Н, находящегося на поверхности (см.рисунок) и состоящего из платформы 1, вибровозбудителя 2 с электрическим приводом валов с дебалансами и системы питания и управления (СПУ) 3. Данные источники были разработаны в СКТБ ИГД СО РАН и освоены в ОАО "ЭЛ-СИБ" (г. Новосибирск) [3, 4].
Сущность технологии ОВВ заключается в создании на поверхности земли монохроматических колебаний определенной амплитуды, распространяющихся в виде расходящегося конуса от поверхности до нефтяного пласта, охватывая объем в зоне радиусом 1,5-5,0 км от эпицентра воздействия [5]. При этом мощность энергии, доходящей до уровня пласта на глубине 2 км и более, не превышает
10-3 - 10-4 Вт/м2.
Между тем, во время выполнения работ по технологии ОВВ было обнаружено, что в нефтяных пластах на таких глубинах возникают эффекты, большинство из которых наблюдались ранее только в лабораторных условиях при мощности воздействия на 4-5 порядков выше. Результаты проведенных специальных геофизических и гидродинамических иссле-
дований позволяют выдвинуть гипотезу о механизме процессов. происходящих в нефтяных пластах при облучении их низкочастотными сейсмическими волнами стабильной частоты и малой амплитуды на основе механики сплошной среды блочного строения.
Краеугольный камень гипотезы механизма вибросейсмического воздействия заключается в том, что при ОВВ изменяется состояние блочной структуры нефтяных пластов, источником энергии при этом является напряженное состояние самих пластов. Основная причина неустойчивости блочной структуры нефтяных пластов - изменение пластового давления в процессе их разработки.
Само ОВВ является своего рода интен-сификатором этого процесса вследствие долговременного и стабильного по частоте воздействия, ведущего к резонансным колебаниям блоков, снижению трения между ними и взаимным подвижкам.
Вибрация и подвижки блоков в свою очередь активизируют существующую систему макротрещин, разрушают обли-терационный слои на их границах, обусловливают развитие микротрещин в породах нефтяных пластов и, возможно, ведут к частичному разрушению низкопроницаемых экранов внутри них.
В результате повышается проницаемость пород-коллекторов нефти, в том числе в призабойных зонах добывающих
42 4/1998
Конструктивная схема виброисточника
скважин, причем относительное увеличение проницаемости в низкопроницаемых зонах и прослоях выше, чем в высокопроницаемых.
Подобные процессы снижают зональную и послойную неоднородность нефтяных пластов, увеличивают их охват заводнением и создают условия для подключения к процессу разработки недре-нируемых объемов залежи. В результате проведения ОВВ в зоне воздействия обводненность продукции скважин снижается в среднем на 10-15%, а по некоторым скважинам - до 25-40%.
Работы по созданию и применению технологии ОВВ на промыслах ведутся почти 10 лет. Все это время они проводились в основном на истощенных нефтяных месторождениях, находящихся на этапе падающей добычи, на участках обводненностью не менее 70% (а иногда и более 90%).
Работы первого этапа имели исследовательский характер и проводились на перспективных участках нефтяных месторождений. Их главной целью было изучение физики процессов в пласте при проведении ОВВ, доказательство безопасности ОВВ для инженерных сооружений промысла, выработка наиболее рациональных технологических приемов выполнения работ (создание основ технологии), адаптация существующих методов оценки дополнительной добычи нефти от применения МУН к технологии ОВВ. Данные работы проводились на месторождениях Абузы (ПО "Краснодарнефте-газ"); Чангырташ (Киргизия), Морты-мья-Тетеревское (ПО "Урайнефтегаз"); Мордово-Кормальское (ПО "Татнефть"); Правдинское месторождение, 132 куст (ПО "Юганскнефтегаз"). Дополнительная добыча нефти от применения технологии ОВВ на данном этапе не
1 а £ § ^ 5 °
Л § £ £
X X о
ш ^ 5 § I §
О й Ф ш
= ¡11 £ <3 §
й I £
достигала промышленного значения (не превышала 48 тыс.т), но составляла не менее 3050% прогнозной добычи по участку.
Полученные результаты послужили основой для перехода ко второму этапу работ. Он проводился на более перспективных участках месторождений с дополнительной добычей десятки тысяч тонн: Прав-динское месторождение, 7 куст (ПО "Юганскнефтегаз") в 1994 г.; Северо-Салымское, 3 куст (ПО "Юганскнефтегаз") в 1995 г.; Су-торминское, 51 куст (ПО "Ноябрьскнефтегаз") в 1996 г.
Эти работы дали промысловый эффект, установленный на основании расчетов по согласованной методике и защищенный в геологических службах промыслов. Полученные результаты приведены в таблице, из анализа
которой видно, что по наблюдаемым участкам технология ОВВ обеспечивает увеличение добычи нефти до 2,5 раз.
13030 18985 16500
29180 31591 39000
16150 12606 22500
со 0 5
31 2 3 7 3
2 3 5 2 4
1-0 еО 5 5.
1.35 1.2-1.5 1.45-1.6
5 5 Г— 60 -8 0830 46 8
0 9 88-99 95-99 90-99 78-99
Г— 003 792 2 8
0 2 18-20 19-22
2340 22002400 2561
о 1_а ООО < 1_а 1_а о 2
ПО «Юганскнефтегаз, НГДУ Правдинскнефть, Правдинское месторождение, 7 куст ПО «Юганскнефтегаз» НГДУ «Правдинскнефть», Северо-Салымское месторождение, 3 куст ПО «Ноябрьскнефтегаз» НГДУ "Суторминскнефть», Суторминское месторождение, 51 куст
1994 1995 1996
Проводимые при этом исследования позволяют установить технологические характеристики ОВВ: Глубина воздействия, км . .До 3,0-3,5
4/1998 43
Радиус зоны охвата пласта
одним вибромодулем (ВМ), км .До 3
Снижение обводненности
в зоне охвата, % .........До 15-30
Дополнительная добыча
нефти в год на один ВМ, тыс.т 50-70
Срок сохранения эффекта
после воздействия, мес.........6-8
Отношение себестоимости дополнительно добытой нефти за счет ОВВ к себестоимости основной
нефти для предприятия .....1/2-1/3
Из приведенных характеристик следует, что при правильном выборе участков применения ОВВ объем годовой дополнительной добычи нефти на один вибромодуль может достигать 50-70 тыс.т при себестоимости нефти, полученной за счет ОВВ, в 2-3 раза ниже себестоимости основной нефти для предприятия.
Выводы
1. Объемное волновое воздействие с земной поверхности (ОВВ) является эффективным методом увеличения нефтеотдачи обводненных пластов месторождений с глубиной залегания до 3,5 км, находящихся на поздней стадии эксплуатации. Особенно рационально его применение на многопластовых месторождениях.
2. Зона действия ОВВ охватывает область пласта радиусом до 1,5-5,0 км от эпицентра волнового воздействия. В зоне воздействия происходит снижение обводненности продукции скважин до 30%, а общая добыча нефти по участку возрастает в 1,52,5 раза.
3. Технология ОВВ рекомендуется нефтедобывающим организациям для широкого внедрения.
Списоклитературы
1. Лисовский Н.Н., Жданов С.А., Мищенко И.Т. Совершенствование технологий разработки нефтяных месторождений/нефтяное хозяйство.-1966.-№9.-С.36-39.
2. Гамзатов С.М. и др. Концепция и содержание проектов государственной научно-технической программы «Недра России».-М.: Миннауки РФ, 1993.-100 с.
3. Вибросейсмическое воздействие на нефтяные пласты с земной поверхно-сти//Нефтяное хозяйство.-№ 9.- 1995- рекламный листок.
4. Способ разработки нефтегазового месторождения. Патент РФ № 2078913 от 13.04.1993 г.
5. Симонов Б.Ф. и др. Результаты опытно-промысловых работ по повышению нефтеотдачи вибросейсмическим мето-дом//Нефтяное хозяйство.-1996.- №5.-С. 48-52.
44 4/1998
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.