CC BY
19ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ
в.п. телков, в.с. вербицкий, ю.А. Егоров, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина А.ю. дурбажев, ООО "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ"
исследование технологии повышения нефтеотдачи с помощью возвратной закачки водобензиновой смеси применительно к ярино-каменоложскому месторождению
На большинстве нефтегазодобывающих предприятиях страны процесс стабилизации нефти перед ее транспортом осуществляется путем многоступенчатой сепарации. Так как количество ступеней сепарации экономически ограниченно, процесс сепарации газонасыщенной нефти характеризуется низкой функциональной способностью разделения на газовую и жидкую (нефтяную) фазы, в частности в газовую фазу переходит значительное количество жидких углеводородов, а в нефти остается большое количество растворенного газа.
На большинстве нефтегазодобывающих предприятиях страны процесс стабилизации нефти перед ее транспортом осуществляется путем многоступенчатой сепарации. Так как количество ступеней сепарации экономически ограниченно, процесс сепарации газонасыщенной нефти характеризуется низкой функциональной способностью разделения на газовую и жидкую (нефтяную) фазы, в частности в газовую фазу переходит значительное количество жидких углеводородов, а в нефти остается большое количество растворенного газа. ООО «ЛУКойл-Пермь» В Пермской области разрабатывает Ярино-Камено-ложское месторождение. Продукция этого месторождения для подготовки к транспорту поступает на УППН «Каменный Лог». Побочным продуктом подготовки нефти является нестабильный газовый бензин, выделяющийся в по-
следних ступенях сепарации, а также на некоторых участках газопровода. Выпадение этого продукта приводит к снижению пропускной способности трубопровода, вплоть до полного его перекрытия вследствие образования застойных зон, где газовый бензин скапливается, перекрывая проходное сечение. В настоящий момент решение проблемы утилизации данного продукта следующее: нестабильный газовый бензин частично вывозится на газоперерабатывающий завод автотранспортом, остатки же сбрасываются на очистные сооружения УППН «Каменный лог». Суммарный объем выделившегося нестабильного бензина — 40 000 т/год или 154 м3/сут. Вывоз автоцистернами продукта в таких объемах создает определенные трудности, а также по экономическим оценкам нерентабелен.
Сжигание этих фракций не позволяет в полной мере использовать энергию продукции, добытой из недр, однако одним из решений задачи повышения эффективности использования легких фракций углеводородов может быть возвратная закачка смеси нестабильного газового бензина и воды в продуктивный пласт. Известны различные способы повышения нефтеотдачи пластов при закачке в пласт газов (дымовых, углекислых, азота, ШФЛУ) и растворителей (в том числе и на углеводородной основе) [1]. Решение этой задачи состоит из нескольких этапов: физическое моделирование процесса вытеснения нефти водобензиновой смесью, расчет схемы закачки этой смеси на участке Ярино-Каменоложского месторождения, внедрение рассчитанной схемы в условиях промысла.
\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\
№ 5 \\ май \ 2007
Для исследования процессов вытеснения нефти из пористых сред в лаборатории ЦНТТМ «Смена» РГУ нефти и газа и. И.М. Губкина был разработан экспериментальный стенд (рис. 1), в состав которого входят следующие блоки:
• блок приготовления водобензиновой смеси (ВБС) — емкость для приготовления ВБС 1, электромешалки 2 для диспергирования смеси
• блок подачи полученной смеси в модель пласта — дозировочный насос 3, компенсатора пульсаций давления 6, создаваемых насосом
• насыпная модель 9 пористой среды, рассчитанная в соответствии с критериями подобия. Для регулирования процессов фильтрации на входе и выходе модели установлены регулирующие вентили 7 и
11, а также манометры 8 и 10 для фиксирования перепада давления по модели.
• блок замера продукции на выходе модели состоит из сливного крана 11 и замерного цилиндра 12.
На основе геолого-промысловых данных по участку Ярино-Камено-ложского месторождения для моделирования пласта была использована насыпная модель пласта с проницаемостью по воде 0,295 мкм2, пористостью 35%. Для моделирования нефти Ярино-Камено-
Рис. 1. Экспериментальный стенд для исследования процессов вытеснения нефти водобензиновой смесью
ложского месторождения (вязкость 1-1,3 мПа^с) была выбрана изовискоз-ная в пластовых условиях модель нефти - осветительный керосин вязкостью 1,2 мПа^с. Кроме того, в модели присутствует пластовая вода, начальная водонасыщенность модели - 22%. Для моделирования существующей си-
туации на Ярино-Каменоложском месторождении был проведен базовый эксперимент - заводнение модели пласта чистой водой с последующим довытеснением водобензиновой смесью (ВБС). Закачка ВБС в концентрации 30% началась после того, как из модели перестала поступать нефть.
грузоподъемного оборудования
производит: л
о ЕПСППШ] НШШЕ И^ШППТШЖПЕиИЭ / Ч
от 0,32 тн до Б3 тн
• Стропы текстильные
• Стропы цепные сварные и сборные класс Т8
• Крюки крановые грузоподъемностьш до 80 тн
• Цепи приводные
• ТРАВ
и пространственные
по чертежам
115114, г. Москва, Павелецкая наб. д. 2 Тел.: (495) 956-20-51, 956-20-52 540-80-78, 540-18-11, 540-80-79
e-mail: [email protected] www.oMz-Gpo.RU
WWW.NEFTEGAS.INFO
\\ повышение нефтеотдачи \\ 45
ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ
Рис. 2. Динамика вытеснения модели нефти водой, динамика довытесне-ния нефти водобензиновой смесью (концентрация бензина 30%)
Значение конечного коэффициента вытеснения при заводнении составило 53,8% от закачанной нефти. При последующей закачке ВБС часть попадающего в пласт бензина замещает в модели остаточный керосин, часть бензина вместе с дополнительно доиз-влеченным керосином поступает на выход из модели пласта. На выходе получается сложная смесь, состоящая из воды и углеводородной жидкости -смеси осветительного керосина и нестабильного газового бензина. В про-
цессе экспериментов возник вопрос об учете количества керосина на выходе смеси. Решением этого вопроса стал процесс температурной разгонки смеси по фракциям: до 1800С выкипает нестабильный газовый бензин, в интервале температур 180-2700С выкипает осветительный керосин. Завершение эксперимента происходит в тот момент, когда на выходе из модели поступает только вода и закачанный ранее нестабильный газовый бензин. Полученное конечное значение коэффициента вы-
Рис. 3. Схема реализации насосно-эжекторной системы для закачки ВБС через скважину № 469
теснения - 60,8%. Следовательно, в результате закачки водобензиновой смеси получено дополнительно 7% от начальных запасов нефти в пласте. Динамика вытеснения керосина водой, а также динамика последующего довы-теснения керосина водобензиновой смесью приведены на рис. 2. Таким образом, экспериментально подтверждена эффективность предложенного решения. Однако для осуществления процесса довытеснения необходимо разработать технологическую схему закачки ВБС в условиях действующей системы ППД.
В результате расчетов было рассмотрено 3 технологические схемы закачки водобензиновой смеси, которые различаются принципиально количеством задействованных нагнетательных скважин. При фиксированном расходе нестабильного газового бензина - 154 м3/ сут наиболее предпочтительной оказалась схема с единственной нагнетательной скважиной № 469 Каменоложской площади (концентрация бензина в закачиваемой ВБС - 26%). Суммарный объем закачиваемой смеси 602 м3/сут, при этом остальные скважины, относящиеся к данной системе ППД, продолжают закачивать в пласт воду в соответствии с технологическим режимом. Особенностью данной системы (рис. 3)можно назвать смешение воды и бензина с помощью струйного аппарата (эжектора), располагающегося на поверхности. Параметры проточной части, были рассчитаны по методике Соколова-Зингера [2] с учетом параметрических зависимостей, полученных на лабораторном стенде по исследованию струйных аппаратов (СА) в РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина [3]. Посту-
.скв 469
\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕШТЕГАЗ \\
№ 5 \\ май \ 2007
пающая с водораспределительного пункта КНС под давлением 180 атм. вода нагнетается в сопло СА, за счет физических процессов, происходящих в СА, происходит инжектирование нестабильного газового бензина, поступающего с компрессорной станции под давлением 5 атм. На выходе из СА образуется мелкодисперсная водобензи-новая смесь, давление которой 77 атм. Однако рассчитанное необходимое давление нагнетания 150 атм. В соответствии с этим был подобран центробежный насос ВНН5А-700 с пакетной сборкой 170 ступеней, развивающей напор 760 м, с потребляемой мощностью 92,48 кВт.
В результате проведенных исследований получено экспериментально обоснованное решение проблемы утилизации нестабильного газового бензина, при этом увеличивается значение коэффициента вытеснения нефти при закачке в пласт водобензиновой смеси,
разработана технологическая схема для закачки ВБС с учетом реально существующего промыслового оборудования, а значит можно реализовать технологию водобензинового воздействия (ВБВ) на пласт Ярино-Каменоложского месторождения «ООО ЛУКойл-Пермь». В заключение необходимо отметить, что технология закачки ВБС является возвратной, то есть в данной технологии повышение нефтеотдачи осуществляется за счет временной утилизации нестабильного газового бензина, который в процессе разработки данного участка возвратится в составе добытой нефти, в том числе и дополнительно добытой за счет "доотмыва". Так, в Норвегии в частности законодательно запрещено сжигать любые продукты, сопутствующие добыче нефти, будь это попутный нефтяной газ или ШФЛУ. Это неприемлемо для этой страны. Все части добываемой продукции должны или перерабатываться или возвра-
щаться в пласт. В долгосрочной перспективе необходимо рассмотреть вариант строительства установки по переработке нестабильных фракций газового бензина. Вследствие этого нужно отметить, что предложенная выше технология повышения нефтеотдачи пласта с использованием нестабильного газового бензина является перспективной, и, по предварительным расчетам, можно ожидать значительный экономический эффект.
литература
Мамедов Т.М. Добыча нефти с применением углеводородных растворителей. - М.: Недра, 1984. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. - М.: Энергоатомиздат, 1989. Егоров Ю.А. Разработка технологии водогазового воздействия с использованием насосно-эжекторных систем для повышения нефтеотдачи пластов. - Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, М, РГУ нефти и газа, 2006.
ООО «Торговая компания «Дашуковские бентониты»
Украина, 01015, г Киев, ул. Лейпцигская, 3А Тел./факс: + 38 (044) 206-04-58 e-mail: [email protected]
www.dash-bent.ua
БЕНТОНИТ
ИЗ ПЕРВЫХ РУК
