Методы разработки месторождений высоковязких нефтей и природных битумов

Вопрос обеспечения фазовой  проницаемости продуктивного пласта решается с помощью тепловых и  химических методов. Оптимальное решение  этого вопроса должно быть основано на более полной оценке и учете  геологических условий каждого  конкретного месторождения.

 Известно, что эти залежи, установленные, например, в верей-башкирских отложениях, на нижних ступенях Мелекесской впадины, являются одними из наиболее сложных объектов для разработки, так как характеризуются низким коэффициентом нефтеотдачи и быстрым обводнением продукции. По данным cложное строение карбонатных коллекторов Аканского месторождения выражается в затрудненном расчленении и корреляции разрезов по материалам ГИС из-за большого числа плотных и быстро замещающихся карбонатных прослоев. По сравнению с турнейскими карбонатами для верей-башкирских карбонатов характерно более высокое содержание нерастворимого остатка, что приводит к увеличению времени нейтрализации кислоты. Существенным достижением работ, выполненных под руководством Г.И. Васясина, является разработка композиций с замедлителем реакции на моделях пластов. Однако следует заметить, что применение этих композиций в реальных пластах часто осложняется структурой трещин, их густотой, степенью раскрытости и направленностью. Учет этих параметров исключительно важен для достижения положительного эффекта от СКО и последующего освоения скважин. К сожалению, изучение кернового материала сводится, в основном, к рассмотрению вещественного состава матрицы породы, а также очертаний, размеров и взаимного расположения зерен и форменных элементов, слагающих матрицу породы и цементирующее вещество. Ориентированный керн изучается крайне редко, поэтому практически отсутствуют данные о трещиноватости пород, оказывающей значительное влияние на фильтрацию флюидов в резервуаре месторождений. В какой-то степени эта проблема может быть решена за счет кавернометрии и фотографирования стенок скважины в продуктивном интервале. Но и этот способ чреват трудностями из-за невозможности качественной отмывки стенок скважины с вязкой нефтью.

В определенной степени, переход  от лабораторных моделей пласта к  реальным условиям разработки лежит  через опытно-промышленные работы. Показательным примером является опыт разработки трещиноватых коллекторов  башкирской залежи высоковязкой нефти  на опытном участке N2 залежи 302 Ромашкинского месторождения. Продукция скважины характерзуется начальной большой и затем быстро растущей обводненностью. Это, несомненно, связано с интенсивной трещиноватостью пород при их довольно низкой физической характеристике самой матрицы. Применение традиционных методов воздействия СКО приводило, в основном, к отрицательным результатам, то есть к дальнейшему возрастанию обводненности продукции.

Институтом ТатНИПИнефть было проведено исследование по закачке в нагнетательные скважины индикаторов (тритий), которые показали высокую скорость фильтрации воды. Индикатор был обнаружен в эксплуатационной скважине уже на следующей стадии после закачки. Однако, почти за полгода из пласта было извлечено лишь 3,66 % трития от трития, закачанного в пласт. Основного подхода оторочки отмечено не было. Воды же было извлечено почти 16 тыс. м3. Этот факт, очевидно, указывает на то, что вертикальные трещины преобладают над горизонтальными, а значит, и работа нагнетательных скважин в таком случае практически малоэффективна. Основная масса воды смещалась с пластовой подошвенной водой. Лишь незначительная часть ее поступила на забой добывающих скважин. При непрерывной работе эксплуатационной скважины со временем происходит прорыв по макротрещинам подошвенной воды по причине большой разницы в вязкости нефти и воды. Единственный выход из этой ситуации – ограничение притока воды. Специалистами ТатНИПИнефть был предложен метод «Термокейс», основанный на применении горячей высоковязкой нефти, заполняющей под давлением основные фильтрующие трещины и отделяющий тем самым подошвенные воды. В результате обработки дебиты нефти возросли от 2 до 4 раз, а обводненность резко снизилась, что указывает на значительное влияние вертикальной трещиноватости на характер продукции скважин. Кроме того, по данным изучения керна из двух горизонтальных скважин подтвердилось преобладание вертикальных трещин над горизонтальными.

Таким образом, метод изучения кавернозно-трещиноватых карбонатных коллекторов с помощью индикаторов является наиболее эффективным и перспективным. Наиболее полный эффект воздействия кислоты на породы, содержащие высоковязкую нефть, выражается в проникновении ее в пустотно-поровое пространство и контакте с поверхностью зерен и форменных элементов, слагающих породу. Увеличение подвижности нефти происходит за счет повышения температуры вследствие экзотермической реакции в пустотно-поровом пространстве.

Например, карбонатные образцы, обработанные на кафедре геологии нефти и газа хлористым ацетилом, приобретали увеличение фазовой проницаемости в 3 – 7 раз.

В ходе экспериментов были также получены результаты, указывающие на снижение эффективности повторных кислотных обработок. Это снижение обусловливается не только естественной выработкой пласта и снижением пластового давления, но и выпадением в процессе эксплуатации скважины смолисто-асфальтеновых компонентов в призабойной зоне скважин при снижении давления насыщения и дегазирования нефти. Одним из объектов применения СКО могут являться карбонатные коллекторы пермских отложений, содержащие природные битумы, которые практически неподвижны. При интенсивном и равномерном битумонасыщении коллекторы в фазовом отношении практически непроницаемы. Поэтому условия применения СКО и ее задачи применительно к битумным залежам в этих коллекторах будут специфическими.

Главной задачей является выявление фазопроницаемых интервалов – своеобразных природных «окон» фильтрации во вскрытом скважиной разрезе (Рис. 1). Наличие «окон» фильтрации, частота и толщина прослоев, прослойков и каналов определяются степенью деградации залежей и вторичными процессами наложенного эпигенеза, способными «залечить» «окна» фильтрации эпигенетичным гипсом и кальцитом. Выявление распределения «окон» фильтрации в разрезе – это сложная задача. В определенной мере она решается с помощью дебитометрии и термометрии, детального анализа кривых ГИС и керновых исследований с частотой отбора керна через 0,2 м и измерениями по нему фазовой проницаемости и битумонасыщенности.

При обнаружении по этим данным «окон» фильтрации необходимо подробно изучить типы породколлекторов, представляющие эти промытые зоны. Установление этих типов важно при выборе и дальнейшем применении композиций кислот.

Из-за низкой фазовой проницаемости по воде интенсивно и равномерно битумонасыщенных пород-коллекторов продавливать кислоту в битумный пласт нерационально. Следует выявлять «окна» фильтрации в битумном теле и улучшать их проницаемость с помощью СКО. Первоочередными объектами для СКО должны быть скважины, вскрывшие залежи битумов в карбонатных породах, сложенных форменными элементами структуры первичного органогенно-обломочного и оолитового известняка.

Целенаправленное использование  природных особенностей строения битумного тела и его резервуара является логически необходимым. Это поможет избежать высоких непроизводительных затрат на обработку призабойной зоны и создаст условия для повышения эффективности применения тепло- и химреагентов за счет увеличения площади их контактов с битумной породой. [3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Таким образом, в заключении хочу сказать, что высоковязкая нефть не может полностью заменить стандартную, но в некоторых отраслях промышленности ее использование позволит добиться более высоких показателей. Известно, что высоковязкие нефти содержат низкое количество светлых фракций, поэтому использовать ее для получения топлива нерентабельно, а в ряде случаев невозможно. К тому же высокое содержание серы и смолистых веществ резко сокращает ресурс оборудования нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ).

Из такой нефти можно  получать моторные масла с особыми  свойствами, высококачественные консистентные  и пластичные смазки, нефтяной кокс (весьма дорогой продукт), битум, большое  количество смолы пиролиза. При правильном подходе добыча и переработка  высоковязкой нефти будет весьма прибыльной отраслью.

Нaибoлee aктивнaя дeятельнocть пo рaзрабoткe мecтoрoждeний тяжeлых нeфтeй и прирoдных битyмoв вeдeтся в Кaнaдe, США, Рoссии, Вeнeсуэлe.

В Рoccии тaкжe ширoкa гeогрaфия тяжелых нефтей, но наибольшее их преобладание в европейской части страны. Не все российские нефтяные компании гонятся за трудноизвлекаемыми углеводородами с целью получения прибыли, т.к. разработка таких месторождений подчас бывает убыточной, несмотря на государственную поддержку. Однако, некоторые компании имеют приоритетным направлением разработку именно таких месторождений (Татнефть, Удмуртнефть, Коминефть).

Несмотря  на то, что разработка высоковязких нефтей и природных битумов на сегодняшний день лидирующим направлением не является, рано или поздно она приобретет свое ведущее место.

 

 

 

 

Список  использованной литературы

 

1. http://vseonefti.ru/upstream/sagd.html
2. Губницкий В.М. Природные битумы: состояние ресурсов – особенности освоения – возможности использования. // «Геология нефти и газа». – 1997, №2. С 14-18.
3. Напалков В.Н., Нургалиева Н.Г., Плотникова И.Н. Особенности применения метода соляно-кислотной обработки в кавернозно-трещиноватых карбонатных коллекторах восоковязких нефтей. «Георесурсы». – 2009, №3. С. 44-45.
4. Паршин А.А. Особенности добычи и переработки высоковязких нефтей. // «Геология, география и глобальная энергия». – 2008 -№3. С. 100-102.
5. Хузина Л.Б., Петрова Л.В. Конструкция низа бурильной колонны при разработке залежей высоковязких нефтей. «Нефтегазовое дело». – 2012, № 5.