КОМПЛЕКСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – МЕТОД ОСВОЕНИЯ ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫХ ЗАПАСОВ НЕФТИ

КОМПЛЕКСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – МЕТОД ОСВОЕНИЯ ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫХ ЗАПАСОВ НЕФТИ

Обзорная статья

Дубинский Г.С. *

ORCID: 0000-0001-7728-0408,

ГАНУ ИСИ РБ, г. Уфа, Россия

* Корреспондирующий автор (intnm-gsd[at]ya.ru)

Аннотация

В статье рассмотрены методы освоения трудноизвлекаемых запасов нефти с применением ограничения водопритока, интенсификации добычи и увеличения нефтеотдачи. Отмечена перспективность комплексных технологий и наличие положительных результатов комплексного применения технологий ограничения водопритоков и иннтенсификации притока нефти. Отмечена необходимость корректного комплексирования технологий для достижения наибольшего эффекта. Сделан вывод, что комплексирование воздействия на пласт повышает эффективность разработки  трудноизвлекаемых запасов.

Ключевые слова: комплексирование технологий, нефтеотдача, интенсификация добычи, ограничение водопритока.

COMPLEX TECHNOLOGIES ARE A METHOD OF DEVELOPING HARD-TO-RECOVER oil RESERVES

Review article

Dubinsky G.S. *

SASI ISR RB, Ufa, Russia

* Corresponding author (intnm-gsd[at]ya.ru)

Abstract

The article considers methods of developing hard-to-recover oil reserves using water inflow restriction, production intensification and increased oil recovery. The author notes the perspictivity of complex technologies and the presence of positive results of integrated application of technologies for limiting water flows and inntensifying oil inflow. The necessity of correct integration of technologies to achieve the greatest effect is noted. It is concluded that the complexing of the impact on the reservoir increases the efficiency of the development of hard-to-recover reserves.

Keywords: integration of technology, oil recovery, production intensification, water inflow restriction.

Введение

В настоящее время бόльшая часть традиционных высокопродуктивных месторождений углеводородов Башкортостана и России в истощены. Активно разрабатываются месторождения, характеризующиеся осложненными геолого-физическими условиями и содержащие трудноизвлекаемые запасы (ТрИЗ), приуроченные к низкопроницаемым коллекторам, обводненным зонам, содержащие большую долю остаточной нефти (ОН) различного происхождения. К основным осложняющим факторам их разработки относят зональную неоднородность по проницаемости и трещиноватости пласта; большую неравномерность выработки запасов; значительное обводнение продуктивных пластов и при этом сравнительно высокую остаточную нефтенасыщенность коллекторов; большую разницу между вязкостью пластовой нефти и закачиваемой воды; залежь является водоплавающей в пласте малой толщины, либо нет непроницаемой перемычки между интервалами разреза с различной насыщенностью, что приводит к опережающему обводнению продукции скважин подошвенными водами через заколонные перетоки или в результате конусообразования над водонефтяным контактом; наличие нарушений целостности эксплуатационных колонн или забоев скважин. Таким образом, решение проблемы увеличения нефтеотдачи, интенсификация добычи и ограничение объема попутно добываемой воды является актуальной задачей для ведения энергоэффективной разработки.

Обзор

Известно практическое применение значительного числа технологий, направленных на решение задачи повышения энергоэффективности разработки за счет интенсификации добычи нефти (ИДН) [1], увеличения коэффициента извлечения нефти (КИН) [2], [3], совмещения работ по увеличению КИН и сокращении добычи попутнодобываемой воды [3], [4], [5]. Разработаны методы промысловой диагностики источников обводнения скважин и некоторые меры по их устранению [6], [7], которые позволяют прогнозировать их применение для более эффективного использования фонда скважин и рациональной разработки месторождения. Нефтепромысловый опыт применения методов ограничения водопритока (ОВП) в скважины показывает возможность успешного регулирования проводимости пластов и призабойных зон за счет повышения фильтрационного сопротивления обводненных зон с применением различных составов и композиций [8], [9], [10]. Анализ применения распространенных реагентов и технологий на их основе показал, что уменьшение количества мероприятий, направленных на отключение трещинных и высокопроницаемых интервалов в скважинах и выравнивание профилей приемистости (ВПП) в нагнетательных скважинах, не повлияло на интерес к разработке и способам применения различных технико-технологически средств для ведения работ ОВП и, в частности, к модификаторам фазовой проницаемости селективного действия [5]. Зафиксирован интерес малозатратному эффективному выявлению и контролированию водопритоков [5], [6], [7]. С целью повышения эффективности применения МУН при одновременном уменьшении обводненности продукции скважин необходимо, в первую очередь, совершенствовать методы диагностирования водопритоков в добывающие скважины, выявлялять состояние двухфазных фильтрационных токов, совершенствовать технологии ОВП и МУН адресно адаптируя их к особенностям продуктивного пласта, в постоянном режиме уточненять критерии эффективности воздействий для различных условий в нефтяных залежах.

Например, на ряде месторождений в США была испытана технология ОВП+ИДН на добывающих скважинах, комплексирующая обработку призабойной зоны пласта (ПЗП) полимерной композицией с последующей интенсификацией притока кислотным составом, эффект был положительным [11]. Аналогичный комплекс работ был проведен на Западно-Сибирских месторождениях [5] и в Башкортостане [12]. Способ гипано-кислотной обработки [12] был испытан в нескольких добывающих скважинах с обводненностью продукции от 66 до 99%. Скважины разрабатывают трещиновато-пористые продуктивные пласты высокой степени обводнённости, обладают высокой поглотительной способностью. За время работы этих скважин в течение 3-14 месяцев после обработки обводнённость их продукции уменьшилась в среднем от 95% до 70%, при этом дебит по нефти увеличился с 1,3 т/сут до 2,9 т/сут. Дополнительно было добыто 1518 тонн нефти, а объем попутной воды уменьшился на 2989 м³.

Для оценки эффективности комплексной технологии было выполнено прогнозирование применения водоизоляции с последующей кислотной интенсификацией притока в одной скважине для условий Туймазинского месторождения в Башкортостане. При технологическом эффекте 2 тыс. тонн дополнительной добычи нефти в год экономическая эффективность составит более 3800 тыс. рублей. То есть комплексирование ОВП и ИДН дает весьма положительный эффект в виде увеличения энергоэффективности добычи нефти.

Такое сочетание обработок обеспечивает ОВП и одновременно происходит стимулирование работы низкопроницаемых нефтенасыщенных прослоев. Очевидно, что наибольший эффект достигался при комплексировании ОВП и ИДН, или ОВП и МУН (методов увеличения нефтеотдачи).

На нефтяных месторождениях Западно-Сибирского региона и Урало-Поволжья, в том числе Башкортостана для ограничения водопритоков широко применяются технологии выравнивания профиля приемистости (ВПП) в нагнетательных скважинах. Каждый вид физико-химической технологии определяется применяемыми реагентами и характерными приемами их введения в скважину и пласт.

Анализ применяемых физико-химических технологий ИДН и ОВП, МУН показал [2], [3], [8], что разработаны новые многокомпонентные гелеобразующие, осадкообразующий и тампонирующие композиции, которые улучшают результат водоизоляционных работ и эффективность разработки в целом. Ведутся исследования, разрабатываются, на базе новых реагентов, адресные комплексные физико-химические технологии, использующие гелеобразующие и стимулирующие композиции, которыми можно обрабатывать неоднородный продуктивный разрез с различными по проницаемости и по насыщенности прослоями [9], [10], [11].

Важным этапом при планировании мероприятий по ОВП является точное определение источника обводнения скважины и с учетом этого выбор технологии для конкретного случая. Геофизические и анналитические исследования [5], [6], [7] позволяют с достаточной степенью достоверности определить межпластовые перетоки, интервалы заколонной циркуляции, эффективно работающие интервалы, различать водопроявления, связанные с подтягиванием и прорывом конуса подошвенной воды в однородном пласте, либо с течениями рыхлосвязанной воды в диффузных слоях. Вместе с тем целесообразно проведение лабораторных и теоретических исследований для объектов разработки, с использованием кернов и моделей.

В последнее десятилетие внимание ученых и практиков привлечено к методу комплексных адресных воздействий на ПЗП и продуктивный пласт в целом. Комплексное воздействие - это совмещенное или чередующееся воздействие по определенной программе двух и более различных технологий обработки продуктивного пласта. При этом используемые способы воздействия одновременно должны быть совместимыми, не исключающими друг друга,  тогда комплексирование реагентов и технологий способствует увеличению эффективности каждой отдельно, синергетически увеличивая положительный эффект. Таким образом, будет обеспечиваться более рациональное использование накопленных знаний и ресурсной базы, обеспечивая более высокую энергоэффективность разработки. Промысловой практикой и исследованиями [13], [14] показано, что максимальный эффект достигается тогда, когда при комплексном применении технологий присутствует положительный отклик от взаимного влияния на механизм «методов-партнеров» или дополнение воздействия каждого из них. В связи с эти актуальна задача разработки комплексных адресных технологий, при применении которых может достигаться ощутимо большой эффект.

Заключение

Для решения задачи эффективной разработки старых месторождений и извлечения ТрИЗ необходим комплексный подход и адресное применение технологий сочетающих ОВП и ИДН, ОВП и МУН.

Финансирование Публикация подготовлена в рамках выполнения государственного задания лаборатории нефтегазовых исследований ГАНУ ИСИ РБ на 2020 г.	Funding The publication was prepared as part of the state task of the laboratory of oil and gas research of SASI ISR RB for 2020
Конфликт интересов Не указан.	Conflict of Interest None declared.

  

Список литературы / References

1. Андреев В.Е. Планирование и обоснование технологии интенсификации притока в залежах высоковязких нефтей / В.Е. Андреев, Г.С. Дубинский, О.А. Пташко, Ю.А. Котенев, А.Ш. Мияссаров, Р.Р. Хузин, Н.И. Хузин // Нефтегазовые технологии и новые материалы (проблемы и решения):сб. науч. тр. Вып. 1 (16). С. 91–93.
2. Газизов А.А. Увеличение нефтеотдачи неоднородных пластов на поздней стадии разработки /Газизов А.А. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. 639с.
3. Демахин С.А. Селективные методы изоляции водопритока в нефтяные скважины / Демахин С.А., Демахин А.Г. - Саратов: Изд-во ГосУНЦ «Колледж», 2003. 164 с
4. Трифонов Т.В. Физико-химические МУН на поздней стадии разработки месторождений / Трифонов Т.В., Саттаров Р.И., Хурматуллин А.В., Сазонов Д.В. // ЭКСПОЗИЦИЯ НЕФТЬ ГАЗ. -№ 7(46), – 2015. С.26-29.
5. Андреев В.Е. Метотехнология увеличения нефтеотдачи и снижения обводненности продукции скважин / Андреев В.Е., Дубинский Г.С., Куликов А.Н. // Вестник Академии Наук Республики Башкортостан. Том 21. №4 (84). С.70-80.
6. Билл Бейли. Диагностика и ограничение водопритоков / Билл Бейли, Майк Крабтри и др. - Нефтегазовое обозрение. - 2001. - 44 с.
7. Дубинский Г.С. Геолого-технологическое обоснование адресных методов увеличения нефтеотдачи и ограничения водопритока в залежах высоковязких нефтей / Г.С. Дубинский, В.Е. Андреев, А.Ш. Мияссаров, Р.Р. Хузин, Н.И. Хузин // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. № 2 (92). С. 5–15.
8. Дубинский Г.С. Развитие технологий ограничения водопритока в добывающие скважины / Г.С. Дубинский, В.Е. Андреев, Х.И. Акчурин, Ю.А. Котенев // Электронный журнал «Георесурсы, геоэнергетика, геополитика» Выпуск 1(5), 2012. ИПНГ РАН. Дата выхода 31 июля 2012г. http://oilgasjournal.ru/vol_5/dubinsky.html
9. Дубинский Г.С. Технологии водоизоляционных работ в терригенных коллекторах / Г.С. Дубинский, Х.И. Акчурин, В.Е. Андреев, Ю.А. Котенев - СПб.: Недра, 2011. 178 с.
10. Клещенко И. И. Теория и практика ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах: учебное пособие / Клещенко И. И., Зозуля Г. П., Ягафаров А. К. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2010. – 344 с.
11. Turner B.: «Polymer Gel Water-Shatoff Application Combined With Stimulation Increase Oil Production and Life of Wells in the Monterey Formation Offshora California». Paper SPE 121194 presented at the 2009 SPE Westen Regional Meeting held in San Jose, California, USA, 24-26 March 2009. рp.314-321.
12. Пат. 2171371 Российская Федерация, E21B 43/27, E21B 43/22. Способ кислотной обработки трещиновато-пористых коллекторов с высокой обводнённостью / Назмиев И.М., Галлямов И.М., Шайдуллин Ф.Д., Немиш Д.Д., Исланов Ш.Г., Вахитова А.Г.; заявитель и патентообладатель ОАО Акционерная нефтяная компания Башнефть. - № 2000110917/03 заявл. 04.2000, опубл. 27.07.01, Бюл. № 21. - 6 с.
13. Андреев В.Е. Анализ возможности применения методов увеличения нефтеотдачи на залежах высоковязкой нефти Южно-Татарского свода и Мелекесской впадины / В.Е. Андреев, Г.С. Дубинский, А.Ш. Мияссаров, Н.И. Хузин, Р.Р. Хузин // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. № 1 (91). С. 22–31.
14. Ибатуллин Р. Р., Подымов Е.Д., Васильев Э.П., Слесарева В.В. О совместимости методов увеличения нефтеотдачи пластов, применяемых на месторождениях ОАО «Татнефть» / Нефтяное хозяйство. №6. с.34-38.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Andreev V.E. Planirovanie i obosnovanie tehnologii intensifikacii pritoka v zalezhah vysokovjazkih neftej [Planning and justification of the technology of inflow intensification in high-viscosity oil deposits] / V.E. Andreev, G.S. Dubinskij, O.A. Ptashko, Ju.A. Kotenev, A.Sh. Mijassarov, R.R. Huzin, N.I. Huzin // Neftegazovye tehnologii i novye materialy (problemy i reshenija): sb. nauch. tr. [Oil and gas technologies and new materials (problems and solutions): collection of proceedings]. Vyp. 1 (16). P. 91–93. [in Russian]
2. Gazizov A.A. Uvelichenie nefteotdachi   neodnorodnyh plastov   na pozdnej    stadii    razrabotki [Increased oil recovery of heterogeneous formations at a late stage of development]. M.:    OOO    «Nedra-Biznescentr», 2002. 639 p. [in Russian]
3. Demahin S.A. Selektivnye metody izoljacii vodopritoka v neftjanye skvazhiny [Selective methods of isolation of water inflow to oil wells]. Saratov: Izd-vo GosUNC «Kolledzh», 2003. 164 p. [in Russian]
4. Trifonov T.V. Fiziko-himicheskie MUN na pozdnej stadii razrabotki mestorozhdenij [Physical and chemical EOR at the late stage of field development] / Trifonov T.V., Sattarov R.I., Hurmatullin A.V., Sazonov D.V. // JeKSPOZICIJa NEFT'' GAZ. -№ 7 (46), – 2015. P.26-29. [in Russian]
5. Andreev V.E. Metotehnologija uvelichenija nefteotdachi i snizhenija obvodnennosti produkcii skvazhin [Metotechnology of increase oil recovery and reducing wells water production]/ Andreev V.E., Dubinskij G.S., Kulikov A.N. // Vestnik Akademii Nauk Respubliki Bashkortostan [Herald Of The Academy Of Sciences Of The Republic Of Bashkortostan] - 2016. Tom 21. №4 (84). S.70-80. [in Russian]
6. Bill Bejli. Diagnostika i ogranichenie vodopritokov [Diagnostics and restriction of water inflows] / Bill Bejli, Majk Krabtri i dr. - Neftegazovoe obozrenie [Oil and gas review]. -2001. -44 p. [in Russian]
7. Dubinskij G.S. Geologo-tehnologicheskoe obosnovanie adresnyh metodov uvelichenija nefteotdachi i ogranichenija vodopritoka v zalezhah vysokovjazkih neftej [Geological and technological substantiation of targeted enhanced oil recovery and water cut methods for deposits of high-viscosity oils] /G.S. Dubinskij, V.E. Andreev, A.Sh. Mijassarov, R.R. Huzin, N.I. Huzin // Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov [Problems of gathering, treatment and transportation of oil and oil products ]. 2013. № 2 (92). P. 5–15. [in Russian]
8. Dubinskij G.S. Razvitie tehnologij ogranichenija vodopritoka v dobyvajushhie skvazhiny [Development of technologies of restriction of water inflow to producering wells] / G.S. Dubinskij, V.E. Andreev, H.I. Akchurin, Ju.A. Kotenev // Jelektronnyj zhurnal «Georesursy, geojenergetika, geopolitika» [Electronic magazine "Geo-Resources, geo-energy, geopolitics"] Vypusk 1(5), 2012. IPNG RAN. Data vyhoda 31 ijulja 2012 g. http://oilgasjournal.ru/vol_5/dubinsky.html (accessed:25.05.2020) [in Russian]
9. Dubinskij G.S. Tehnologii vodoizoljacionnyh rabot v terrigennyh kollektorah [Technologies of water isolation works in terrigenous reservoirs] / G.S. Dubinskij, H.I. Akchurin, V.E. Andreev, Ju.A. Kotenev - SPb.: Nedra, 2011. 178 p. [in Russian]
10. Kleshhenko I. I. Teorija i praktika remontno-izoljacionnyh rabot v neftjanyh i gazovyh skvazhinah: uchebnoe posobie [Theory and practice of repair and insulation works in oil and gas wells: textbook] / Kleshhenko I. I., Zozulja G. P., Jagafarov A. K. – Tjumen': TjumGNGU, 2010. – 344 p. [in Russian]
11. Turner B.: «Polymer Gel Water-Shatoff Application Combined With Stimulation Increase Oil Production and Life of Wells in the Monterey Formation Offshora California». Paper SPE 121194 presented at the 2009 SPE Westen Regional Meeting held in San Jose, California, USA, 24−26 March 2009. pp. 314–321.
12. Pat. 2171371 Russian Federation, E21B 43/27, E21B 43/22. Sposob kislotnoj obrabotki treshhinovato-poristyh kollektorov s vysokoj obvodnjonnost'ju [Transceiver] / Nazmiev I.M., Galljamov I.M., Shajdullin F.D., Nemish D.D., Islanov Sh.G., Vahitova A.G.; the applicant and the patentee JSC joint-Stock oil company Bashneft. - № 2000110917/03 appl. 25.04.2000, publ. 27.07.01,Bul. Number № 21. - 6 p.
13. Andreev V.E. Analiz vozmozhnosti primenenija metodov uvelichenija nefteotdachi na zalezhah vysokovjazkoj nefti Juzhno-Tatarskogo svoda i Melekesskoj vpadiny [Analysis of the possibility methods of increasing oil recovery in heavy oil reservoirs South Tatar arch and Melekesskaya Depression] / V.E. Andreev, G.S. Dubinskij, A.Sh. Mijassarov, N.I. Huzin, R.R. Huzin // Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov [Problems of gathering, treatment and transportation of oil and oil products]. 2013. № 1 (91). P. 22–31. [in Russian]
14. Ibatullin R. R. O sovmestimosti metodov uvelichenija nefteotdachi plastov, primenjaemyh na mestorozhdenijah OAO «Tatneft'» [About compatibility of methods of increasing oil recovery applied at the fields of JSC Tatneft»] / Ibatullin R. R., Podymov E.D., Vasil'ev Je.P., Slesareva V.V. // Neftjanoe hozjajstvo [Oil industry]. 2010. №6. p.34-38 [in Russian]