Методы добычи нефти

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Доклад

Методы добычи нефти

Введение

Методы добычи нефти, по американскому образцу разделяют на первичные, вторичные, третичные.

Первичный - нефть фонтанирует из скважины за счет высокого давления в нефтеносном пласте и не требует создания дополнительного искусственного нагнетания давления, коэффициент извлечения нефти 5-15%.

Вторичный - когда естественное давления в скважине падает и подъем нефти не возможен без дополнительного нагнетания воды или природного / попутного газа, коэффициент извлечения нефти 35-45%.

Третичный - увеличение извлечения нефти из пласта после снижения ее добычи вторичными методами, коэффициент извлечения 40-60%.

В нашей стране уже более 50 лет без осуществления первичных методов зачастую сразу применяют вторичные методы с поддержанием пластового давления путем закачки вытесняющего агента, в качестве которого почти всегда бывает вода.

Первичные методы у нас в стране применяют лишь на небольших высокопродуктивных нефтяных залежах, где добычу нефти вполне обеспечивает естественное законтурное заводнение за счет поступления воды из внешней водоносности области.

Третичные методы начали применяться в начале 21 века. Они позволяют существенно повысить нефтеотдачу на считающихся неперспективными зрелых месторождениях.

1. Методы добычи нефти и газа

Существует множество различных способов добычи нефти, при которых используется разное оборудование. Среди способов добычи нефти различают первичный, вторичный и третичный способы.

До внедрения вторичных и третичных методов увеличения нефтеотдачи добыча нефти осуществлялась за счет проявления естественной энергии пласта и насыщающих его флюидов.

Естественный (или как его еще называют, первичный) режим притока жидкостей и газа к скважине может осуществляться посредством:

· действия сил упругости (так называемый упругий и упруго-водонапорный режимы фильтрации);

· выделения и расширения, первоначально растворенного в нефти газа (режим растворенного газа);

· расширения газа в газонасыщенной части пласта (режим газовой шапки);

· действия сил тяжести (гравитационный режим);

· переуплотнения пород-коллекторов при частичной потере прочности скелетом породы под воздействием чрезмерно возросших эффективных напряжений на породу-коллектор.

С целью достижения более высоких показателей разработки (большая экономическая эффективность, большая нефтеотдача, менее продолжительная эксплуатация и т.п.) используются вторичные и третичные методы добычи нефти, или, как их еще называют, методы увеличения нефтеотдачи (МУН). Как правило, МУН основываются на закачке в пласт рабочих агентов, в качестве которых могут служить вода с добавками различных активных веществ, как, например, загустители воды (полимеры), поверхностно-активные вещества (ПАВ), а также воздух, углеводородные растворители, пластовый газ и другие агенты. Различие между вторичными и третичными методами заключается во времени их использования: вторичные методы начинают применять с самого начала разработки или по прошествии короткого промежутка времени, в то время как третичные методы обычно начинают использовать, когда значительная часть запасов нефти уже добыта.

Использование вторичных и третичных методов добычи преследует достижение следующих целей:

· Поддержания пластового давления. При закачке в пласт достаточных объемов воды или газа пластовое давление может поддерживаться на уровне, необходимом для достижения высоких показателей разработки (например, на уровне, несколько превышающем давление насыщения нефти газом);

· Более высокой степени вытеснения нефти. Некоторые из агентов, подаваемых в пласт (растворители, ПАВ и др.), приводят к уменьшению остаточной нефтенасыщенности и способствуют тем самым повышению степени вытеснения нефти;

· Увеличения степени охвата пласта процессом вытеснения нефти. Такие технологии, как, например, закачка полимерного раствора, попеременная закачка воды и газа, закачка пен, подача в пласт тепла (закачка горячей воды или пара) или же внутрипластовая генерация тепла (внутрипластовое горение) имеют своей целью улучшение соотношения подвижности фильтрующихся в пласте нефти и воды или же нефти и газа* и, как следствие, увеличение охвата пласта процессом вытеснения.

Традиционно используемые методы добычи обычно позволяют добыть не более 45% от первоначальных запасов нефти в пласте. Таким образом, большая часть запасов оказывается неизвлеченной. Величина неизвлеченных запасов зависит от сложности геологического строения месторождения, его местоположения, стратегии его разработки и используемых методов добычи и в значительной степени определяется экономикой или уровнем рентабельности добычи. Целью применения методов увеличения нефтеотдачи является, вообще говоря, увеличение объема извлекаемых запасов, которые могут быть экономически выгодно добыты по сравнению с традиционными методами за счет увеличения охвата пласта процессом вытеснения нефти и / или за счет повышения степени вытеснения нефти из пласта [5].

Существуют различные классификации и многочисленные определения технологий и методов добычи. Это в особенности справедливо для методов увеличения нефтеотдачи.

Термин МУН используется в отношении технологий добычи, позволяющих повысить извлекаемые запасы по сравнению с традиционно используемыми на данный момент времени технологиями нефтеизвлечения.

Характерными чертами МУН являются закачка в пласт агентов, отличных от традиционно используемых воды и углеводородного газа, и необходимость проведения опытно-промышленных работ.

Методы увеличения нефтеотдачи включают (но не ограничиваются) следующие технологии нефтеизвлечения:

· попеременную или чередующуюся закачку воды и газа;

· физико-химические МУН (закачка полимеров, поверхностно-активных веществ, гелей, пен и т.п.);

· закачку газов, отличных от углеводородных (например, углекислого газа, азота, дымовых газов и т.п.);

· микробиологические методы увеличения нефтеотдачи;

· термические методы увеличения нефтеотдачи.

Обычно используемые методы усовершенствованной нефтеотдачи включают в себя, но не ограничиваются следующими технологиями:

- закачка воды или газа;

- дополнительное разбуривание залежи;

- бурение горизонтальных скважин для добычи нефти из тонких пропластков или же «карманов» пласта с неизвлеченной нефтью;

- бурение скважин большой протяженности для добычи нефти из удаленных частей пласта (эта технология обычно используется при разработке шельфовых месторождений или в условиях, при которых обустройство новой буровой площадки сопряжено с неоправданно большими затратами времени и средств);

- усовершенствование системы сбора и подготовки нефти, воды и газа;

- снижение устьевого давления в добывающих скважинах;

- использование лучшей стратегии заканчивания скважин.

Рисунок 1. Методы добычи нефти

2. Первичный метод

Первичные методы, когда на разведанной нефтяной площади бурят только добывающие скважины, из скважин убирают только тяжелый буровой раствор, и благодаря более легкому весу нефти и газа скважины фонтанируют. Нефть добывают на естественном режиме истощения пластовой энергии со снижением пластового давления. Со временем для увеличения дебита нефти скважины переводят с фонтанной эксплуатации на глубинонасосную со снижением забойного давления. При его снижении ниже давления насыщения нефти газом происходит заметное или значительное, или даже катастрофическое снижение коэффициента продуктивности по нефти. В редких случаях разработка нефтяных залежей при первичных методах добычи нефти бывает вполне благополучной, к сожалению, в большинстве случаев разработка залежей характеризуется низкой нефтеотдачей.

нефть газ добыча разработка

Таблица 1. Стадии и методы разработки

Первичные методы у нас в стране применяют лишь на небольших высокопродуктивных нефтяных залежах, где добычу нефти вполне обеспечивает естественное законтурное заводнение за счет поступления воды из внешней водоносносной области.

Переход от первичного метода к вторичному методу часто бывает затруднительным, потому что при первичном методе истощают пластовую энергию, можно сказать, берут в долг, а при переходе к вторичному методу сначала надо этот долг вернуть [1].

В нашей стране уже более 50 лет без осуществления первичных методов зачастую сразу применяют вторичные методы с поддержанием пластового давления путем закачки вытесняющего агента, в качестве которого почти всегда бывает вода.

Если давление в пласте не позволяет нефти выйти на поверхность, то для ее извлечения используются специальные насосы.

В таком случае коэффициент полезного действия (КПД) не превышает 15%.

Первичный метод добычи может быть следующих типов: водонапорный, упругий, газонапорный, гравитационный, режим растворенного газа и смешанный. Каждый тип различается в зависимости от применения вещества, способствующего появлению энергии, выдавливающей нефть к месту забора в скважинах. У каждой технологии есть как положительные, так и отрицательные моменты, которые сопоставляются с условиями добычи природного ресурса и получения необходимого количества нефти. Наибольшая отдача получается при водонапорном и достигает 85%.

Упругий режим проявляется наиболее полно на начальной стадии эксплуатации месторождения. При упругом режиме фильтрации движение нефти из пласта к скважине обусловлено сжимаемостью нефти и воды, насыщающих продуктивный пласт, приводящей к увеличению их объема при снижении пластового давления, и упругой деформацией породы, снижающей объем перового пространства. При проявлении чисто упругого режима нефтеотдача пласта обычно не превышает 1-2%.