Методы воздействия на призабойную зону пласта

Нефтяная промышленность России играет значительную роль в социально-экономическом развитии страны, является важным элементом мирового рынка нефти. Устойчивость работы этого отраслевого комплекса – одно из необходимых условий обеспечения национальной безопасности страны; основой долгосрочного устойчивого развития нефтяной промышленности является обеспечение расширенного воспроизводства минерально-сырьевой базы (ВМСБ).

Динамика добычи нефти и конденсата в СССР и в России за 1990-2010 гг.

Пик добычи жидких углеводородов (УВ) в СССР был достигнут в 1986-1988 гг. Тогда в стране добывалось более 625 млн т нефти и газового конденсата, что на 21 % превышало общемировой показатель, в том числе в РСФСР – почти 570 млн т (свыше 19 % общемировой добычи). В последнее десятилетие в России происходил рост добычи нефти и конденсата со стабилизацией в 2007-2009 гг. на уровне 488-494 млн т, что составляет 12-13 % общемирового показателя.

С 1989 г. в стране имело место сначала постепенное, а с 1991 г. – существенное снижение добычи. К концу 1990-х гг. добыча нефти в России стабилизировалась на уровне 300- 307 млн т (8-9 % общемирового показателя). Основные причины падения добычи: разрыв хозяйственных связей, изменение организационной структуры в отрасли, естественное исчерпание ряда крупных месторождений (Самотлор и др.), снижение инвестиций и внутреннего спроса.

Благодаря росту международных цен в 1999-2010 гг. (2008 г. – в первой половине), завершению формирования к концу 1990-х гг. новых организационно-экономических условий работы отрасли, массовому внедрению технологий интенсификации добычи при увеличении инвестиций в России происходило быстрое наращивание добычи нефти и конденсата (в 2007 г. более чем на 60 % по отношению к уровню 1999 г., достигнув 491 млн т).

В 2006-2009 гг. в стране произошло сначала снижение темпов роста, а затем с 2008 г. – сокращение добычи нефти. В 2008 г. добыча нефти и конденсата в России составила около 488,5 млн т (первое место в мире) – более чем на 10 %, больше чем в Саудовской Аравии. Это связано с тем, что одновременно впервые за последние 10 лет в стране снизилась добыча жидких УВ (темп падения по итогам года составил около 0,51 %).

Активное применение методов интенсификации нефтеотдачи пласта, особенно в 2000-2005 гг., в последующем стало приводить к замедлению роста добычи, а затем на ряде месторождений к ее падению.

Фундаментальными причинами замедления роста и падения добычи нефти стали: истощение сырьевой базы на значительной части эксплуатируемых месторождений в традиционных районах нефтедобычи – Западно-Сибирской и Волго-Уральской нефтегазоносных провинциях (НГП); смещение сроков реализации проектов в Тимано-Печорской НГП, Восточной Сибири и на Северном Каспии.

В 2009 г. в связи с началом реализации новых нефтегазодобывающих проектов (прежде всего в Восточной Сибири, Тимано-Печорской НГП, на Сахалине) добыча нефти и конденсата возросла до 494 млн. т.

В 2000-2009 гг. быстрыми темпами развивалась транспортная инфраструктура нефтяного комплекса.

1.1 Назначение и классификация методов воздействия на призабойную зону пласта

Основное назначение методов воздействия на призабойную зону пласта или интенсификации добычи нефти и газа состоит в увеличении проницаемости призабойной зоны за счет очистки поровых каналов и трещин от различного рода материалов, отложившихся в них (смолы, асфальтены, парафин, глина, соли и др.), а также их расширения и создания новых трещин и каналов, улучшающих гидродинамическую связь пласта со скважинами.

По характеру воздействия на призабойную зону пласта все методы делятся на химические, механические, тепловые и комплексные (физико-химические).

В основу химических методов положено воздействие различными кислотами на породы призабойной зоны пласта с целью растворения частиц, засоряющих поровое пространство, и увеличения диаметров поровых каналов. Наиболее распространенным методом химического воздействия на призабойную зону пласта является солянокислотная обработка.

...

1.2.1 Кислотные обработки скважин

Кислотные обработки скважин, составляющие основу химических методов, нашли наиболее широкое применение вследствие своей сравнительной простоты, дешевизны, доступности реагентов и часто встречающихся благоприятных условий для их проведения.

Основной компонент кислотных растворов, применяемых при воздействии на призабойную зону пласта, - соляная кислота.

Растворами соляной кислоты обрабатываются карбонатные породы,

содержащие известняки, доломиты или терригенные коллекторы, в составе которых присутствуют карбонатные цементирующие вещества.

Известняк и доломит растворяются в соляной кислоте.

...

1.2.6 Пенокислотные обработки

При значительной толщине пласта и низких пластовых давлениях применяют пенокислотные оборудования при пенокислотной обработки. При этом в пласт закачивают аэрированный раствор кислоты и ПАВ в виде пены. Для получения пены к раствору кислоты добавляют 0,1—0,5 %. ПАВ (ОП-7, ОП-10, катапин, дисолван и другие) и перемешивают с воздухом (аэрируют). При таких обработках используют кислотный агрегат, передвижной компрессор и аэратор.

...

1.3.3 Виброобработка забоя

Виброобработка забоев скважин осуществляется с помощью специальных гидравлических машин-вибраторов. Сущность виброобработки состоит в создании колебания давления различной частоты и амплитуды путем резких изменений расхода жидкости, прокачиваемой через вибратор, присоединенный к насосно-компрессорным трубам, спущенным в скважину.

...

1.5.1 Термокислотная обработка призабойной зоны пласта

Одно из прогрессивных направлений совершенствования технологий воздействия на призабойную зону пласта — комплексное их сочетание по механизму действия в одном технологическом приеме. К ним относятся термокислотные обработки; внутрипластовые термохимические обработки, термогазо-химическое воздействие.

Для скважин, в призабойной зоне пласта которых имеются отложения смол, парафинов и асфальтенов, ухудшающих контакт кислоты с поверхностью поровых каналов, применяют термокислотные или термохимические обработки.

...

1.7 Оборудование, применяемое при проведении методов воздействия на призабойную зону пласта

Для транспортирования и нагнетания в пласт жидкостей при кислотной обработке призабойных зон скважин используются насосные установки УНЦ1-160-500К (АзИНМАШ-ЗОА) и АК.ПП-500, оснащенные трехплунжерным насосом 5НК-500 с приводом от тягового двигателя автомобиля.

...

2.1 Техника безопасности

Для обеспечения безопасных условий труда при обслуживании оборудования и сооружений по сбору, сепарации, очистке и транспортированию нефти и газа необходимо, прежде всего, соответствие оборудования условиям, возникающим при его эксплуатации, и требованиям, которые предъявляются к каждому виду этого оборудования, установке или к сооружению в целом правилами техники безопасности, строительными нормами и правилами.

...

2.2 Охрана окружающей среды

В целях ликвидации потерь нефти при ее подготовке и предотвращения загрязнения окружающей среды принципиальные схемы методов воздействия на призабойную зону пласта предусматривают использованием только герметичного оборудования с отбором газа после нагрева нефти в специальных печах или подогревателях-деэмульгаторах с последующей горячей сепарацией под вакуумом перед поступлением нефти в товарные резервуары. Кроме того, используются аппараты, в которых газ отделяется от жидкости с предварительным сбросом свободной воды и обезвоживания до поступления эмульгированной нефти на установки подготовки нефти. Вода, отделяемая в этих аппаратах, работающих под давлением (0,5-0,6) МПа, должна отвечать условиям закачки ее в продуктивные горизонты без дополнительной очистки и подготовки.

...