Результаты промысловых испытаний и перспективы развития термогазового способа разработки залежей баженовской свиты в ОАО "РИТЭК"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Результаты промысловых испытаний и перспективы развития термогазового способа разработки залежей баженовской свиты в ОАО «РИТЭК»

Аннотация

термогазовый тепловой добывающий скважина

В статье рассмотрены результаты реализации технологии термогазового воздействия на Средне-Назымском месторождении ОАО «РИТЭК».

Annotation

The paper provides an overview of thermal gas treatment results at Sredne-Nazymskoye field of RITEK OJSC.

Одним из масштабных направлений инновационной деятельности ОАО «РИТЭК» является освоение запасов баженовской свиты (БС).

Актуальность данного направления исследований обусловлена большим потенциалом ресурсов углеводородов баженовской свиты, оцениваемым в 50 - 150 млрд тонн, и тем, что данные запасы распространены в регионах с развитой инфраструктурой.

Согласно оценке зарубежных и отечественных экспертов потенциал извлекаемых запасов нефти в БС составляет не менее 30 - 40 млрд тонн.

В настоящее время отсутствует промышленная разработка залежей БС с применением эффективных технологий, учитывающих нетривиальный характер ее отложений. За прошедшие три десятилетия осуществлялось избирательное извлечение нефти традиционным способом с использованием естественной упругой энергии. Всего за прошедший период добыто около 12 млн тонн нефти. При этом величина КИН не превышала 0,03 - 0,05. Отсутствие эффективных способов разработки БС привело к тому, что ее запасы в основном отнесены к категории забалансовых.

Принципиально новый подход к разработке залежей БС заключается в применении технологии термогазового воздействия, схема реализации которой представлена на рис. 1. Данная технология предусматривает закачку воздуха и воды (в том числе их чередование) или водовоздушной смеси и предполагает формирование в дренируемой части залежи тепловой оторочки.

Рис. 1. Схема реализации технологии термогазового воздействия на породы БС

Регулирование параметров тепловой оторочки позволяет увеличить размер зоны прогрева недренируемых пластов и управлять размером прогрева по вертикали путем оптимизации водовоздушного отношения нагнетаемой кислородосодержащей смеси. При этом реализуется синергетический эффект интеграции газового, теплового и гидродинамического воздействий.

Для промысловых испытаний термогазового метода были выбраны опытные участки на Средне-Назымском месторождении (рис. 2).

Рис. 2. Схема размещения опытных участков Средне-Назымского месторождения

Промысловые испытания и освоение техники и технологии закачки воздуха и воды, а также системы контроля за процессом закачки воздуха на опытном участке скважины №219 Средне-Назымского месторождения были начаты в октябре 2009 г. До начала опытных работ на участке велась добыча нефти из 5-ти скважин на естественном режиме. Накопленная добыча к началу опытных работ составила 82 тыс. тонн, или 3,8%, от начальных геологических запасов в дренируемых пластах. При этом пластовое давление на участке снизилось примерно до 140 атм., т. е. более чем в 2 раза (рис. 3). Это означает, что потенциал добычи нефти на естественном режиме до давления насыщения (117 атм.) был практически исчерпан. Согласно проведенному прогнозу продолжение - до снижения пластового давления до давления насыщения - могло привести к увеличению нефтеотдачи до 4,2%.

Закачка воздуха в нагнетательную скважину производилась периодически. По состоянию на 01.01.2014 накопленная закачка воздуха составила 7 млн нм³. Накопленная закачка воды - 5160 м³.

Рис. 3. Динамика пластового давления в окрестности добывающих скважин первого опытного участка Средне-Назымского месторождения. Пунктиром отмечен уровень давления насыщения 117 атм

Ниже приводятся основные результаты 4-летнего периода проведения начального этапа опытных работ, имеющие важное значение для оценки перспектив реализации термогазового способа разработки БС на Средне-Назымском месторождении и аналогичных ему:

1. Значительное увеличение в добываемых газах доли азота (до 60%) и углекислого газа (до 7%), а также отсутствие кислорода даже в первые месяцы опытных работ, что свидетельствует о высокой активности внутрипластовых окислительных процессов. Следует подчеркнуть, что за весь период в добываемых газах кислород не был обнаружен.

2. Анализ состава добываемых углеводородных газов показал существенное увеличение (в 1,5 - 2,0 раза) объема добываемых углеводородных газов. Это подтверждает, что именно кероген является основным топливом для внутрипластовых окислительных процессов. Существенное снижение доли тяжелых фракций наряду с существенным увеличением доли легких и средних фракций в добываемой нефти (рис. 4) также является следствием пиролиза и крекинга керогена, что подтверждает результаты экспериментальных исследований.

Рис. 4. Изменение фракционного состава добываемой нефти в скв. №3000

3. Положительным следствием закачки воздуха и воды является восстановление пластового давления в короткое время до 200 - 250 атм. (рис. 3). При реализации естественного режима пластовое давление крайне быстро снижалось и, соответственно, наблюдалось снижение дебитов всех добывающих скважин.

4. Приведенные в табл. 1 данные по добыче нефти свидетельствуют об удовлетворительном потенциале эффективности термогазового воздействия. В настоящее время дополнительная накопленная добыча нефти за период опытных работ составила более 20 тыс. тонн по отношению к прогнозу добычи нефти на естественном режиме.

Табл. 1. Основные технологические результаты первого этапа опытных работ

5. Накопленное значение воздухо-нефтяного отношения составляет примерно 212 нм³/т, что кратно ниже, чем результаты термогазового воздействия на месторождениях с низкопроницаемыми коллекторами в США. Такое низкое значение может быть объяснено, во-первых, дополнительным извлечением нефти из керогена, а также, возможно, из недренированных зон и, во-вторых, ускоренным формированием эффективного смешивающегося вытеснения.

В связи с положительными результатами опытных работ по испытанию технологии термогазового воздействия в настоящее время завершается подготовка второго опытного участка в районе скважины №210. Кроме того, в ОАО «РИТЭК» принято решение о формировании нового участка для промышленного освоения технологии термогазового воздействия. При этом предполагается сформировать систему разработки, обеспечивающую достижение максимально возможного технологического эффекта как в дренируемых, так и в недренируемых зонах.

Согласно оценкам, в результате успешной реализации термогазового способа разработки на Средне-Назымском месторождении возможно достижение нефтеотдачи порядка 30 - 40%.

Литература

1. Сонич В.П., Батурин Ю.Е., Малышев А.Г., Зарипов О.Г., Шеметилло В.Г. Проблемы и перспективы освоения баженовской свиты // Нефтяное хозяйство. 2001. №9. С. 36 - 68.

2. Kuuskraa, V., Stevens, S., Moodhe, K. Technically Recoverable Shale Oil and Shale Gas Resources: An Assessment of 137 Shale Formations in 41 Countries Outside the United States. EIA, U.S. Department of Energy report. 2013.

3. Ивановский В.Н., Кокорев В.И., Дарищев В.И., Боксерман А.А., Ахмадейшин И.А., Щеколдин К.А. Техника и технология термогазового воздействия на залежи баженовской свиты: метод. пос. для студентов. 2014 г.

4. Патент №2418944 РФ от 16.04.2010. Способ разработки нефтекерогеносодержащих месторождений / Боксерман А.А., Грайфер В.И., Николаев Н.М., Кокорев В.И., Чубанов О.В., Якимов А.С., Карпов В.Б., Палий А.П.; опубл. 20.05.2011. [Электронный ресурс] URL: http://www.freepatent.ru/patents/2418944 (дата обращения: 10.10.2014).

5. Кокорев В.И. Основы управления термогазовым воздействием на породы баженовской свиты применительно к геологическим условиям Средне-Назымского и Галяновского месторождений // Нефтепромысловое дело. 2010. №6. С. 29 - 32.

6. Боксерман А.А., Грайфер В.И., Кокорев В.И., Чубанов О.В. Термогазовый метод увеличения нефтеотдачи // Интервал. 2008. №7. С. 26.

7. Боксерман А.А., Хисметов Т.В., Бернштейн A.M., Мезенцев A.M., Яннимарас Д.В., Фассиха М.Р., Тиффин Д.Л., Муркес М. Внутрипластовые окислительные процессы и их применение на месторождениях маловязких нефтей с повышенными пластовыми температурами // XIII Губкинские чтения: сб. материалов ГАНГ. М.: 1996.

8. Щеколдин К.А. Способ повышения эффективности технологии термогазового воздействия // Нефтяное хозяйство. 2014. №7.

Размещено на Allbest.ru