УДК 622.276.6 © Р.Н.Дияшев, 1998
Р.Н. Дияшев (ТатНИПИнефть)
Тенденции развития усовершенствованных методов добычи нефти
(обзор докладов на 9 Европейском симпозиуме, Гаага, октябрь 1997г.)
The trend of improved recovery methods development
(Review of reports at the 9-th Eropean Symposium, Gaaga, October 1997)
R.N.Diyashev (TatNIPIneft)
Reviewed are the main trends of scientific-research and field-test activities in the area of oil recovery increase methods improvement. Presented is a short summary of reports, given at the 9-th Eropean Symposium, devoted to oil recovery enhancement methods.
О — 9 е-
^^^^^^^ ская конференция по усовершенствованным методам добычи нефти состоялась в столице Нидерландов, г. Гааге. Предыдущие конференции проходили в городах: Борнемут (Англия, 1981 г.), Париж (Франция, 1983 г.), Рим (Италия, 1985 г.), Гамбург (Германия, 1987 г.), Будапешт (Венгрия, 1989 г.), Ставангер (Норвегия, 1991 г.), Москва (Россия, 1993 г.), Вена (Австрия, 1995 г.).
В отличие от прошлых лет на данной конференции было ограничено число докладов (но не участников). В этой связи многие хорошие предложения по докладам были отклонены на стадии формирования программы. На пленарном заседании были прослушаны четыре доклада: из России, Норвегии, Нидерландов и Франции. На секционных заседаниях обсуждались доклады по направлениям регулирования процессами разработки нефтяных месторождений, применения методов водогазового воздействия и пен в различных сочетаниях с ПАВ и полимерами. Отдельные заседания посвящались методам закачки газа и СО£, изучению петро-физических характеристик коллекторов, процессам моделирования. Ограниченное число докладов было представлено по проблемам заводнения, применения микробиологических и тепловых методов. Ограниченное число докладов по тепловым методам, возможно, объясняется проводимыми регулярно конференциями по разработке месторождений вязких и тяжелых нефтей, а также битумов, где практически все доклады связаны с применением теплового воздействия.
Перечисленные направления нашли отражение и в 16 стендовых докладах, которые по решению программного комитета демонстрировались в течение всей конференции.
Всего на конференции были заслушаны около 70 докладов, авторами и соавторами которых являются около 200 специалистов. Из включенных в программу докладов на Россию приходится 17, Нор-вегию-16, Англию- 11, Францию-10, на остальных стран-участниц - по 1-3 доклада. Всего были представлены 17 стран.
Доклад на пленарном заседании, сделанный специалистами России, был посвящен влиянию различных физических полей на процессы разработки нефтяных месторождений. Это известные российским специалистам низко-, средне- и высокочастотные акустические поля, палео- и современные геодинамические условия, поля напряжений, вызываемые техногенными процессами и др. Интересны результаты исследований процесса вытеснения нефти на моделях с учетом ориентации естественных магнитных полей и способов экранирования от них. Оказалось, что коэффициент вытеснения отличается на 10-15 единиц в зависимости от соориентации направлений фильтрации и магнитного поля Земли. При экранировании от действия магнитного поля коэффициент вытеснения увеличивается еще на 10-15 единиц. Эти факторы могут оказаться весьма важными при проектировании систем разработки нефтяных месторождений.
Перспективам внедрения усовершенствованных методов добычи нефти на месторождениях континентального шельфа
был посвящен доклад представителя Норвегии. Разработка этих месторождений началась в 1971 г. и в настоящее время годовая добыча составляет 180 млн.т, коэффициент извлечения нефти (КИН) равен 39%. Через 10 лет добыча может уменьшиться на 1/3. Поэтому наряду с открытием и освоением новых месторождений оценены перспективы прироста извлекаемых запасов нефти на разрабатываемых месторождениях на уровне 700 млн. м3. Приводятся варианты и технологии достижения этой цели, среди которых бурение скважин малого диаметра, методы заводнения, газовые методы, форсированная добыча, методы ОПЗ, снижение пластового давления, а также новые технологии, которые еще нечетко сформулированы.
Авторы этого доклада считают, что в настоящее время нет точного определения сути " усовершенствованных методов добычи" нефти. Ими предлагается считать проектами усовершенствованных методов добычи "прибыльные проекты, которые увеличивают или ускоряют добычу благодаря дополнительным инвестициям или новой стратегии эксплуатации".
Задачам создания объединенного банка данных по характеристикам коллекторов и действующей динамической модели месторождения был посвящен доклад из Нидерландов. В нем последовательно анализируются стадии создания геологической модели, состоящей из геологической структуры и геологической архитектуры, источники информации для их формирования, число и качество этих источников. Переход к созданию гидроди-
22 6/1998
намической модели представляет собой сложную и трудоемкую часть, включающую этапы адаптации модели.
Многофункциональная команда специалистов, современные программные и технические средства позволяют решать эти задачи. Более того, мощности компьютерных средств дают возможность одновременно формировать и эксплуатировать динамические модели для нескольких месторождений.
Заключительный доклад на пленарном заседании представителя из Франции был посвящен вопросам строительства горизонтальных и многозабойных скважин, а также повышения их эффективности путем сочетания с различными технологиями. В докладе была сделана ссылка на технологию SAGD (дренирование за счет гравитации, поддержанной закачкой пара). Вновь центральное место в нем заняло получение надежного информационного обеспечения, начиная от 2D и 3D - сейсмики и кончая кривыми капиллярных давлений, относительных фазовых проницаемостей, данными о насыщенности, смачиваемости и др. По мнению докладчика, усовершенствованная добыча -это усовершенствованное управление процессом добычи, которое возможно лишь при надежном информационном обеспечении в течение всей "жизни" месторождения.
В составе секционных и стендовых докладов значительное место занимают исследования на физических и математических моделях. Кроме того, большая часть докладов включает результаты детальных геологических исследований объекта и флюидов, лабораторного физического и математического моделирования, а также промысловых опытов. Доклады преимущественно направлены на исследование различных аспектов газовых технологий и пенных систем.
Цель настоящего обзора - дать представление читателю о современных направлениях работ по усовершенствованным методам разработки нефтяных месторождений. Поэтому нами приведены лишь краткие результаты по тем или иным технологиям на основе представленных на симпозиуме докладов.
I. Значительная часть докладов была посвящена изучению различных аспектов газовых технологий, включая закачку СО2, и применению пенных систем. По их обзору можно отметить следующее.
^ В докладах рассматриваются вопросы не технического обеспечения проектов, а только научного и технологического направления.
^ Результаты лабораторных исследований и пилотных работ убеждают, что газовые методы эффективны при их реа-
лизации по технологии чередующейся закачки газа и воды, т.е. вода чередуется с газом (ВЧГ).
^ На месторождениях, где начались испытания технологии ВЧГ, в последующем расширялись масштабы внедрения.
^ Объектами применения технологии ВЧГ являются как терригенные, так и карбонатные пласты со значительной неоднородностью, включая трещиноватые коллекторы.
^ Лабораторные исследования и математическое моделирование технологии ВЧГ показало следующее:
♦ метод имеет значительный потенциал, с точки зрения оптимизации путем регулирования продолжительности циклов, соотношения объемов воды и газа, скоростей закачки; например, на месторождении Brage (опыты с 1994 г.) определены продолжительность цикла закачки газа, равная 3 мес, водо-газовое соотношение 1:1;
♦ не является однозначным сложившееся в литературе мнение, что газовые методы должны применяться лишь в залежах с большими углами падения пластов; сочетание водогазового воздействия с генерированием в пласте пенных систем значительно расширяет области применения газовых методов;
♦ эффективность метода сильно зависит от характера смачиваемости поверхности порового пространства, увеличиваясь для гидрофобных сред; ключевыми характеристиками при прогнозе показателей метода являются трехфазные относительные проницаемости, причем необходимо применять гистерезисные модели, учитывающие изменение кривых относительных проницаемостей на различных этапах вытеснения нефти водой и газом;
♦ важнейший технологический показатель - минимальное давление смесимости зависит от термобарических условий, состава и свойств нефтей, увеличиваясь для более вязких и тяжелых нефтей с большим содержанием парафина и ас-фальтено-смолистых веществ; конечно, этот показатель зависит и от состава газа, например, для месторождения А^е1 (Ливия) благоприятные условия смесимости при текущем пластовом давлении рпл=40.5 МПа при закачке СО2 создаются при давлении закачки 42.9 МПа, при закачке «тощего» газа - 48.1 МПа;
♦ прирост КИН за счет применения технологии ВЧГ составляет до 10-20% по отношению к методам разработки на естественном режиме или при заводнении, увеличиваясь при дополнении этой технологии методами генерирования пенных систем в пласте и добавок полимеров;
♦ изменяя составы, концентрации, скорости закачки ПАВ, можем получить различные характеристики пенных систем, например, кажущейся вязкости; последнее зависит от нефтенасыщенности исследуемого объекта; имеется критическая насыщенность, при которой резко изменяется кажущаяся вязкость пенной системы;
♦ механизм смешивающегося вытеснения заключается в испарении углеводородов из нефти за счет закачанного газа или в конденсации закачанных газов в нефти; в зависимости от преобладающей роли этих процессов развивается или газовый режим вытеснения, или поршневой за счет образования вала жидкой фазы со 100%-ой насыщенностью.
J Опытные работы и промышленное внедр
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.