Моделирование нефтеотдачи месторождений на последней стадии разработки

Габдуллин А. А., Мигранов А. М., Мигранов М. Ш., д-р техн. наук, Садыков А. Ф., Якубов Р. Н., канд. техн. наук

УДК 622.276.6 DOI: 10.327558/2071-5951-2019-0-07-33-38

В работе проведен анализ мирового опыта и современного метода увеличения нефтеотдачи, известный под названием ASP-заводнение. Метод представляет собой последовательную закачку оторочек щелочи, ПАВ и полимера. В этой связи в статье рассмотрены ряд задач: на основе метода аналогии осуществить подбор сектора для рассмотрения перспективы применения технологии; выполнить технико-экономический анализ по реализации; построить гидродинамическую модель рассматриваемого сектора; выполнить прогнозирование технологии на основе построенной гидродинамической модели и оценить экономический эффект проекта. Основной положительной стороной данного алгоритма является то, что имеется возможность показать сравнительный характер рассматриваемого метода с другими, а также дать адекватную оценку о его применимости в реальном времени, что в целом очень важно для нефтедобывающей отрасли. Рассчитаны объемы необходимых оторочек и количества веществ в массовом эквиваленте, необходимых для их приготовления. Выполнены расчеты основных параметров (поровой объем рассматриваемого объекта; объем нагнетания щелочного раствора для всего сектора; объемы нагнетания оторочки ПАВ и оторочки раствора полимера для всего сектора; объемы сухого вещества для приготовления растворов щелочи, ПАВ и полимера; время закачки для оторочки щелочи и ПАВ и т. д.) для реализации данной технологии и определены характеристики вытеснения с дальнейшим определением прироста нефтедобычи с учетом измененного коэффициента вытеснения. Проведен сравнительный анализ по накопленным добычам по различного рода методам увеличения нефтеотдачи с помощью гидродинамической модели.

Постоянно развивающаяся нефтегазовая отрасль находится в непрерывном поиске новых технологических и эффективных решений, позволяющих повышать показатели выработки запасов.

К сожалению, многие месторождения сегодня находятся на поздней стадии разработки, где методы увеличения нефтеотдачи, воздействующие на макроуровне, не эффективны. Следовательно, необходимо предлагать иные подходы и рассматривать методы, позволяющие воздействовать на показатели разработки на микро-уровне. В связи с данной проблемой было решено рассмотреть перспективу применения одного из современных физико-химических методов увеличения нефтеотдачи, имеющего название ASP-заводнение. Таким образом, в сложившейся ситуации имеют место методы увеличения нефтеотдачи, направленные на то, чтобы повысить коэффициент охвата и коэффициент вытеснения посредством микроуровневого воздействия на пласт. В данной работе рассматривается современный метод увеличения нефтеотдачи, известный под названием ASP (alkaline, surfactant, polymer) заводнение, который представляет из себя последовательную закачку оторочек щелочи, ПАВ и полимера. Также была поставлена задача – выполнить сравнительный анализ метода с другими аналогичными методами увеличения на примере построенного сектора гидродинамической модели Бузовьязовского месторождения. При этом были проведены: анализ и обобщение мирового опыта применения ASP метода; оценка данного вида воздействия; проверка прогнозных показателей после воздействия предлагаемой технологии с последующим сравнением ее с другими видами воздействия; предварительный подсчет необходимого количества компонентов в соответствии с рекомендациями по данному методу и некая предварительная экспертная оценка.

Известно, что целью ASP-заводнения является повышение нефтеотдачи пласта за счет вовлечения в разработку остаточной неподвижной нефти. Лидерами по применению ASP являются Китай, Канада, Оман, США. Однако, несмотря на это, в России имеется один пилотный проект, реализуемый на группе Салымских месторождений компанией Салым Петролеум Девелопмент. Эта технология позволяет добыть до 30 % оставшейся в пласте нефти.

 Традиционная схема заводнения ASP состоит из следующих этапов:

• предварительный этап (при необходимости). Производят закачку воды определенной солености для изменения солености воды коллектора для уменьшения адсорбции ПАВ;

• производят закачку оторочки щелочи. Щелочь выполняет сразу две функции. Первая – уменьшение адсорбции ПАВ в пласте за счет взаимодействия с породой, увеличения ее отрицательного электрического заряда. Вторая – щелочной гидролиз кислых компонентов нефти, в результате которого происходит генерация естественных ПАВ в коллекторе;

• производят закачку оторочки ПАВ. Анионные ПАВ применяют с целью снижения межфазного натяжения между нефтью и водой. Кроме того, действие поверхностно-активных веществ проявляется в изменении смачиваемости поверхности породы водой и нефтью, разрыве и отмывании защемленной нефти. Для вытеснения нефти из  гидрофобного коллектора требуется достижение либо большего перепада давления, чем для гидрофильного, либо большего снижения поверхностного натяжения. Изменение смачиваемости твердой поверхности с гидрофобной на гидрофильную способствует улучшению отрыва капель нефти, увеличению объема подвижных капель и, как следствие, нефтенасыщенности на фронте вытеснения;

• производят закачку оторочки полимерного раствора. Водный раствор полимера используют для получения оптимального соотношения подвижностей вытесняющего и вытесняемого агента, что приводит к повышению коэффициента охвата пласта воздействием;

• закачка воды (можно из системы поддержания пластового давления) для поддержки пластового давления при дальнейшем вытеснении растворов ASP и полимера к добывающим скважинам.

В ходе более подробного изучения были выявлены определенные преимущества и недостатки такого заводнения для российских регионов.

Плюсы заключаются в том, что нет необходимости изменять инфраструктуру месторождений и нести значительные капитальные затраты, так как система разработки не меняется. Также можно выделить тот факт, что данная технология зарекомендовала себя с точки зрения безопасности и эффективности в иностранных нефтегазовых регионах (Китай, США, Вьетнам).

К минусам можно отнести то, что перед применением необходим тщательный и всесторонний анализ на совместимость компонент пластовой компонентов с флюидами пластовой системы. Существенным недостатком является использование достаточно дорогого компонента ПАВ. Также отсутствует опыт создания многокомпонентных систем для регионов России.

Статья из №7-2019 Журнал Мир нефтепродуктов

Обзор номера https://neftemir.ru/nomer-7-2019/

Приобрести журнал https://www.epcprof.ru/catalog/101/1074/

Статью можно приобрести отдельно, по запросу на эл. адрес kristiana@neftemir.ru