APPLICATION OF CHEMICAL ENHANCED OIL RECOVERY METHODS

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ

Обзор

Воловик М.О.¹, Рожкова В.В.^2, *

^{1, 2} Тюменский индустриальный университет, Тюмень, Россия

* Корреспондирующий автор (lera_rozhkova[at]mail.ru)

Аннотация

В данной работе рассмотрены химические методы повышения нефтеотдачи пластов (ХМ ПНП), направленные на увеличение охвата и повышение нефтеотдачи пласта. Выделены виды современных технологий, направленных на перераспределение фильтрационных потоков путем закачки в продуктивный пласт через нагнетательные скважины различных модификаций тампонирующих составов. Также в работе обобщен опыт применения технологий на месторождениях и обозначены перспективы их дальнейшего развития и усовершенствования технологий.

Ключевые слова: потокоотклоняющие составы, методы повышения нефтеотдачи, дополнительная добыча, обводненность.

APPLICATION OF CHEMICAL ENHANCED OIL RECOVERY METHODS

Review

Volovik M.O.¹, Rozhkova V.V.^2, *

^{1, 2} Tyumen Industrial University, Tyumen, Russia

* Corresponding author (lera_rozhkova[at]mail.ru)

Abstract

In this paper, we consider chemical methods for enhancing oil recovery (EOR methods), aimed at increasing the coverage and enhancing oil recovery. The types of modern technologies aimed at the redistribution of filtration flows by injection into the reservoir through injection wells of various modifications of plugging compounds have been identified. The paper also summarizes the experience of applying technologies at the fields and outlines the prospects for their further development and improvement of technologies.

Keywords: flow divergent compositions, methods of enhanced oil recovery, additional production, water cut.  Введение

В настоящее время доля трудноизвлекаемых запасов достигла 72 %, в значительной степени это обусловливается отсутствием или недостатком технологий для целого ряда существующих категорий трудноизвлекаемых запасов. Вместе с тем, разнообразие геолого-физических особенностей продуктивных пластов не позволяет достичь необходимых результатов за счет применения какого-то универсального способа разработки нефтяных месторождений. Сургучев М.Л. в своей работе [1] изложил классификацию и физические основы способов разработки, технологии их применения, преимущества и недостатки. Как показывает практика, наиболее высокие результаты получаются при подборе методов для конкретных геологических условий [2, C.30], [3]. Для регулирования процесса заводнения применяются химические технологии выравнивания профиля приемистости (ВПП) – одни из наиболее современных методов повышения нефтеотдачи пластов [4]. Данные технологии направлены на перераспределение фильтрационных потоков путем закачки в продуктивный пласт через нагнетательные скважины тампонирующих материалов. Закачка агента меняет свойства пластовой жидкости и породы [5, С.4]. Вследствие увеличения фильтрационных сопротивлений в высокопроводящих каналах происходит перераспределение потоков закачиваемой воды и повышается охват пласта заводнением, что способствует подключению в работу слабодренируемых зон пласта. Выделяют следующие виды технологий:

• гелеобразующие составы на основе полиакриламида, ацетата хрома и ПАВ (ГОС) – наиболее распространенные технологии, для которых характерно глубокое проникновение состава в зоны повышенной проницаемости;
• осадкогелеобразующие составы на основе полиакриламида (ГОС-1АСС) – технологии, в составе которых используются наполнители, изготавливаемые на основе древесной муки и природного тонкодисперсного мела;
• эмульсионные технологии – механизм работы заключается в повышении вязкости закачиваемой эмульсии в глубине пласта и снижении фазовой проницаемости по воде;
• эмульсионно-суспензионные технологии – применение растворов, в составе которых присутствуют наполнители на основе древесной муки и природного тонкодисперсного мела;
• термотропные гелеобразующие системы – технология предназначена для терригенных пластов с температурой 70-90°С, основными компонентами являются карбамид и соль алюминия;
• осадкообразующий термотропный состав – технология предназначения для применения в пласт с низкими показателями ФЕС, основой является сухая смесь специально подобранных компонентов, которые под действием температуры вступают в реакцию.

За период 2007-2017 гг. с целью стабилизации темпов роста обводнения продукции и повышения степени выработки запасов нефти на месторождениях территориально-производственного предприятия «Когалымнефтегаз» проведено 6769 химических обработок на нагнетательном фонде четырнадцати месторождений.

Наибольший объем воздействий был произведен с использованием осадкогелеобразующих технологий на основе полиакриламида (3411 скважинно-операций), далее по количеству обработок следуют эмульсионно-суспензионные (1599 скважинно-операций) и гелеобразующие составы на основе полиакриламида (1051 скважинно-операций,).

Распределение дополнительной добычи нефти от химических методов повышения нефтеотдачи пластов по видам воздействия по ТПП "Когалымнефтегаз" приведены на рисунке 1. Из диаграммы видно, что наиболее успешными являются обработки, проведенные по эмульсионно-суспензионным и осадкогелеобразующим технологиям (удельная эффективность – 1237 т/скв.-опер. и 1179 т/скв.-опер., соответственно) и большеобъемным осадкогелеобразующим технологиям (удельная эффективность – 1133 т/скв.-опер.). В 2017 году на месторождениях ТПП «Когалымнефтегаз» в соответствии с производственной программой планировалось проведение 814 обработок, фактически выполнено 846 обработок химическими составами. За счет применения химических методов повышения нефтеотдачи пластов по состоянию на 01.01.2018 г. получено 722,42 тыс. т (план 610,56 тыс. т) дополнительной добычи нефти. Перевыполнение плана составило 18 %.

Обработки химическими составами на нагнетательных скважинах необходимо проводить с периодичностью один-два раза в год, это обусловлено тем, что длительность эффекта от имеющихся технологий продолжается 6-8 месяцев.

Применение химических методов обосновано состоянием разработки участка и направлено на извлечение запасов нефти посредством выравнивания профиля приемистости и вовлечения в разработку ранее неработающих нефтенасыщенных интервалов пласта [6, С.333]. Подбор наиболее подходящей технологии является основной задачей, для решения которой нужно определить вертикальную и площадную неоднородность пласта, динамику обводнения продукции скважин, геолого-физические характеристики пласта и технологические показатели эксплуатации скважины/участка [7, С.808].

 

Рис. 1 – Распределение дополнительной добычи нефти от ХМ ПНП по видам воздействия по ТПП "Когалымнефтегаз" за период 2007-2017 гг.

  Заключение

За последний годы наблюдается снижение количества проведенных мероприятий, но разнообразие методов повышения нефтеотдачи пласта, применимых для тех, или иных свойств породы и пластовой жидкости, продолжает расширяться, в том числе химические методы, являющиеся перспективным направлением [8, С.13].

В научном труде Д.Ю. Крянева [2] выделено несколько направлений «за счет которых будет повышаться объем добываемой нефти, и понижаться негативная составляющая проводимой разработки месторождений», два из которых тесно связанны с предметом исследования данной работы:

• внедрение новых методов разработки нефтяных скважин;
• повышение нефтеотдачи пластов за счет применения новых технологий.

Работа по этим направлениям, а именно усовершенствование имеющихся и поиск новых технологий для увеличения добычи трудноизвлекаемой нефти, в настоящие время является одной из первостепенных задач, стоящих перед специалистами научных нефтяных центров [9]. Например, в работе Э.Б. Бахтиярова рассмотрен комплексный подход: рекомендуется сочетать циклическое заводнение с потокоотклоняющими технологиями [10].

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Сургучев М.Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов/ М.Л. Сургучев. – М.: Недра, 1985. – 308с.
2. Крянев Д.Ю. Методы увеличения нефтеотдачи: опыт и перспективы применения / Крянев Д.Ю., Жданов С.А.// Нефтегазовая вертикаль. – 2011. – № 5.
3. Бадретдинов И.А. Классификация методов увеличения нефтеотдачи / И.А. Бадретдинов// Нефтегазовая геология. Теория и практика. – 2014. – Т.9. – №1.
4. Шарбатова И.Н. Циклическое воздействие на неоднородные нефтяные пласты / И.Н. Шарбатова. – Москва: Недра, 1988. – 121 с.
5. Захаров В.П. Регулирование фильтрационных потоков водоизолирующими технологиями при разработке нефтяных месторождений / Захаров В.П. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2010. – 224 с.
6. Алтунина Л. К. Физико-химические аспекты технологий увеличения нефтеотдачи/ Алтунина Л. К., Кувшинов В. А. // Химия в интересах устойчивого развития. – 2001. – №9. – С.331–344.
7. Эпов И.Н. Потокоотклоняющие технологии как метод увеличения нефтеотдачи в России и за рубежом / Эпов И.Н., Зотова О.П. // Фундаментальные исследования. – 2016. – № 12-4. – С. 806–810.
8. Земцов Ю.В. Обзор физико-химических МУН, применяемых в Западной Сибири, и эффективности их использования в различных геолого-физических условиях / Земцов Ю.В., Баранов А.В., Гордеев А.О. // Нефть. Газ. Новации. 2015. №7. С.11-122.
9. Анкудинов А.А. Совершенствование методов анализа системы заводнения и повышения эффективности закачки воды в нефтяной пласт: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук/ Анкудинов А.А. - Тюмень: ТИУ, 2017. - 114 с.
10. Бахтияров Э.Б. Комплексный подход к увеличению коэффициента охвата пластов в условиях месторождений Западной Сибири/ Э.Б. Бахтияров // Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. – 2017. № 1. – С. 130–133.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Surguchev M.L. Vtorichnyie i tretichnyie metodi uvelicheniya nefteotdachi plastov [Secondary and tertiary methods of enhanced oil recovery]/ M.L. Surguchev. – M.: Nedra, 1985. – 308 p. [in Russian]
2. Kryanev D.Y. Metodi uvelicheniya nefteotdachi: opyit i perspektivyi primeneniya [Methods of enhanced oil recovery: experience and application prospects] / Kryanev D.Y., Zhdanov S.A. //Neftegazovaya vertical[Oil and gas vertical]. – 2011. – № 5. [in Russian]
3. Badretdinov I.A. Klassifikaciya metodov uvelicheniya nefteotdachi [Classification of enhanced oil recovery methods]/ I.A. Badretdinov// Neftegazovaya geologiya. Teoriya I praktika [Oil and gas geology. Theory and practice]. – 2014. – Т.9. – №1. [in Russian]
4. Sharbatova I.N. Ciklicheskoe vozdeistvie na neodnorodnyie neftyanyie plastyi [Cyclic effects on heterogeneous oil reservoirs]/ I.N. Sharbatova. – Moskva: Nedra [Moscow: Bowels of the earth], 1988. – 121 p. [in Russian]
5. Zaharov V.P. Regulirovanie filtracionnyih potokov vodoizoliruyuschimi tehnologiyami pri razrabotke neftyanyih mestorozhdeniy [Oilfield chemistry. Regulation of filtration flows by waterproofing technologies in the development of oil fields] / Zaharov V.P. – М.: RGU nefti i gaza im. I.M. Gubkina [Gubkin Russian State University of Oil and Gas], 2010. – 224 p. [in Russian]
6. Altunina L .K. Fiziko-himicheskie aspekti tehnologii uvelicheniya nefteotdachi [Physico-chemical aspects of enhanced oil recovery technologies] / Altunina L .K., Kuvshinov V.A. // Himiya v interesah ustoichivogo razvitiya [Chemistry for Sustainable Development]. – 2001. – №9. – P.331–344. [in Russian]
7. Epov I.N. Potokootklonyayuschie tehnologii kak metod uvelicheniya nefteotdachi v Rosii I za rubezhom [Flow-diverting technologies as a method of enhanced oil recovery in Russia and abroad] / Epov I.N., Zotova O.P. // Fundamentalnyie issledovaniya [Basic research]/ – 2016. – № 12-4. – P. 806–810. [in Russian]
8. Zemcov Y.V. Obzor fiziko-himicheskih MUN, primenyaemih v Zapadnoi Sibiri, i effektivnosti ih ispolzovanya v razhlichnyih geologo-fizicheskih usloviyah [Overview of the physico-chemical MUN used in Western Siberia, and the effectiveness of their use in various geological and physical conditions] / Zemcov Y.V., Baranov A.V., Gordeev A.O. //Neft. Gaz. Novacii [Oil. Gaz. Innovation]. 2015. №7. С.11-122. [in Russian]
9. Ankudinov A.A. Sovershenstvovanie metodov analiza sistemyi zavodneniya povyisheniya effektivnosti zakachki vodyi v neftyanoi plast: Dissertaciya na soiskanie uchenoy stepeni kand.tehn.nauk [Improving the methods of analyzing the system of waterflooding and improving the efficiency of water injection into the oil reservoir: Thesis for the degree of Cand. tech. of sciences] / Ankudinov A.A. – Tyumen: TIU, 2017. - 114 p. [in Russian]
10. Bahtiyarov E.B. Kompleksniy podhod k uvelicheniyu koefficienta ohvata plastov v usloviyah mestorozhdeniy Zapadnoi Sibiri [Comprehensive approach to increasing reservoir coverage in Western Siberia fields]/ E.B. Bahtiyarov// Problemyi razrabotki mestorozhdeniy uglevodorodnyih I rudnih poleznih iskopaemih [Problems of development of hydrocarbon and ore mineral deposits] – 2017. № 1. – P. 130–133. [in Russian]