ТЕПЛОВЫЕ МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТЬЮ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 553

Лушников В.А.

магистрант 3 курса УдГУ г. Ижевск, РФ

ТЕПЛОВЫЕ МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТЬЮ

Аннотация

В России на текущий момент добыча высоковязкой нефти составляет всего 0,2% от всех балансовых запасов. Применение традиционных методов для добычи высоковязкой нефти в сложных горногеологических условиях невозможно. Поэтому необходимы новые технологии теплового воздействия на пласт для вовлечения в разработку пластов с нефтью высокой вязкости.

Ключевые слова

Разработка месторождений, тепловые методы, интенсификация добычи, нефть, высоковязкая нефть.

Огромную долю в структуре запасов нефти в России составляют трудноизвлекаемые запасы, особенно большая часть приходится на высоковязкую нефть (около 60%) [1]. По мере выработки запасов нефти с низкой вязкостью доля запасов с высокой вязкостью возрастает. Поэтому добыча высоковязкой нефти заставляет обращать на себя всё больше и больше внимания.

Основным методом повышения нефтеотдачи пласта при разработке нефти с высокой вязкостью являются тепловые методы. Данные методы широко используются и уже доказали свою эффективность.

Поэтому применение тепловых методов для извлечения высоковязкой нефти и повышения коэффициента извлечения нефти является особо актуальным.

Тепловые методы разработки нефтяных месторождений делятся на две группы. Первая группа основана на процессах внутрипластового горения, вторая - на нагнетании теплоносителей в пласт [2].

Вторая группа тепловых методов делится на два подвида: вытеснение нефти теплоносителем (пар, горячая вода) и обработка призабойной зоны пласта.

Согласно опыту применения тепловые методы показывают высокую эффективность при разработке месторождений с высокой вязкостью, как за рубежом, так и в России. Однако применение тепловых методов ограничивается главным недостатком - потери тепла при закачке теплоносителей при залегании пласта на глубине более 1000 м.

Эффективность прогрева пласта в значительной мере определяется потерями тепла в окружающие породы. Величина этих потерь определяет технико-экономическую целесообразность процесса.

Температура в пласте напрямую влияет на механизм вытеснения нефти. Количество тепла в пласте прямо пропорционально скорости нагнетания тепла, соответственно, чем выше скорость нагнетания теплоносителя в пласт, тем быстрее будет прогрет пласт.

Отличным решением проблемы является паротепловая обработка скважин. При этом методе в скважину закачивается насыщенный водяной пар, который прогревает призабойную зону пласта. После чего скважина закрывается. Затем в пористой среде происходит перераспределение фаз и температуры, что приводит к образованию благоприятных условий для эффективной добычи нефти. Как правило, процесс паротепловой обработки состоит из нескольких циклов (3-4).

Для оценки влияния паротепловой обработки на пласт была создана специальная установка в лабораторных условиях. Схема установки представлена на рисунке 1. При разработке конструкции модели пласта необходимо учесть то, что приток добываемых флюидов к скважине пласта радиальный.

Рисунок 1 - Лабораторная установка. 1 - газовый баллон; 2 - водяные ёмкости; 3 - парогенератор; 4 - малопроницаемый участок, 5 - высокопроницаемый участок; 6 - нефтяные поджимки;

7 - отбор жидкости.

Источник: Методическое руководство по проектированию применения теплоносителей в разработке нефтяных месторождений. РД 39-0147035-214-87, - М.: ВНИИ, 1987. - 279 с.

Зона пласта, которая примыкает к скважине, имеет наибольшее гидродинамическое сопротивление. Именно поэтому паротепловая обработка скважины дает хорошие результаты, так как подогревается та зона, в которой гидродинамические сопротивления максимальны [3]. Для того, чтобы максимально приблизить лабораторную установку к реальной скважине, необходима радиальная модель. Но так как эту модель технически очень сложно изготовить, используется линейная модель.

Двухтрубная модель пласта оборудована контрольно-измерительной аппаратурой. Регулирование и поддержание температуры осуществляется приборами. Поджимки служат для моделирования упругоемкости. Чтобы обеспечивать необходимый расход пара в поджимках устанавливается давление. На выходе и выходе установлены манометры.

В процессе исследования изучалось влияние температуры пара на конечную эффективность обработки. Было выявлено, что наибольшая эффективность получена при закачке пара 100-150°С.

Таким образом, проведенные исследования доказали эффективность паротепловых обработок скважин для добычи высоковязкой нефти. В процессе обработки скважин паром изменяются эксплуатационные характеристики скважин, которые ведут к более полному извлечению высоковязкой нефти из пласта.

Список использованной литературы:

1. Об утверждении стратегии развития минерально-сырьевой базы Российской Федерации до 2035 года: распоряжение Медведева Д.А. от 22.12.2018 №2914-р // Председатель Правительства Российской Федерации. 2018. 30 с.

2. Кудинов В.И. Совершенствование тепловых методов разработки месторождений высоковязких нефтей. Ижевск: УдГУ, 1995. 276 с.

3. Миразаджаизаде А.Х. Физика нефтяного и газового пласта. М.: Недра, 1992. 211 с.

4. Оганов К.А. Основы теплового воздействия на нефтяной пласт. М.: Недра, 1967. 203 с.

© Лушников В.А., 2022