Технология импульсно-дозированного воздействия на пласт.

 

Данная технология была создана в результате решения проблемы разработки Гремихинского месторождения, имеющего вязкость нефти от 90 до 180 мПа*с и глубину залегания 1100-1200 метров.

Месторождение является сложнопостроенным.

В разрезе пласта А₄ башкирского яруса среднего карбона, являющегося основным объектом разработки, имеются три пачки нефтенасыщенных коллекторов, каждая из которых - верхняя, средняя и нижняя представляет собой совокупность нефтенасыщенных пропластков различной проницаемости, которые разделены между собой слабопроницаемыми или непроницаемыми перемычками.

Изначально (1981г.) Гремихинское месторождение разрабатывалось на естественном упругонапорном режиме.

Однако, эффективность такого режима разработки оказалась низкой. На основе расчетов было установлено, что нефтеизвлечение на естественном режиме не превысит 12%, а при заводнении – 20%. Исходя из этого в 1983 году стал применяться метод ВГВ с температурой закачиваемого теплоносителя на устье нагнетательных скважин 260⁰С. Анализ промысловых данных показал, что и данный метод имеет определенные недостатки, в том числе [29]:

______________________________________________________________

 

1. Согласно работам [36,31,37,38] тепловые методы применяются и на месторождениях менее вязких нефтей (от30 мПа*с и выше) закачивают ненагретую (холодную) воду с целью проталкивания оторочки теплоносителя к добывающим скважинам.

 

- отставание текущих значений коэффициента нефтеизвлечения от проектных;

- большие удельные расходы теплоносителя на 1тонну добываемой нефти (6,2 т/т);

 

- большие потери потери тепла на пути от устья скважины до ее забоя (при температуре 260⁰С на устье на забой теплоноситель поступает с температурой 170⁰-180⁰С), а также в самом пласте;

- отсутствие критерия, по которому можно было бы определить, какой суммарный объем теплоносителя необходим для наиболее рациональной разработки объекта.

Основная проблема увеличения нефтеотдачи порово-трещиноватых коллекторов, содержащих высоковязкую нефть, связана с трудностью извлечения нефти из низкопроницаемых пористых блоков или матриц. Это обусловлено тем, что в подобных пластах фильтрация жидкостей происходит в основном по системе трещин. Следовательно, при разработке месторождений необходимо обеспечить условия интенсивного массообмена между трещинами и низкопроницаемыми пористыми блоками.

В работе [31] было обосновано, что такие условия создаются в пласте при организации термоциклических процессов путем чередующейся закачки в пласт порций теплоносителя и ненагретой воды.

Отмечанное было положено в основу технологии импульсно-дозированного теплового воздействия (ИДТВ). Сущность этой технологии заключается в циклическом попеременном вводе в пласт теплоносителя и холодной воды для формирования волнового теплового фронта. При этом нагнетание реагентов производится в строго расчетных пропорциях с целью создания в пласте «эффективного значения температуры» (Тэф), превышение которой не приводит к существенному снижению вязкости μ нефти в пласте, а недобор, наоборот, ведет к резкому увеличению μ.

Преимущества технологии ИДТВ от других способов паротеплового воздействия (ПТВ) заключаются в следующем [41]:

- увеличении нефтеизвлечения из залежи за счет многократного повторения циклов закачки «пар-холодная вода», а которое активизирует вытеснение нефти из матриц трещинно-порового пласта (на Гремихинском месторождении приращение конечного нефтеизвлечения на 6-8%);

- энергосбережении, достигаемом за счет ограничения объема вводимого в пласт теплоносителя при прогреве пласта до «эффективной температуры» (определяемой по зависимости вязкости нефти от температуры);¹

- сокращение удельных затрат теплоносителя на 1 т добываемой нефти;

- увеличении темпа развития теплового воздействия на пласт в два раза при одинаковой вооруженности теплогенерирующими средствами;

- преодолений за счет циклического режима нагнетания и энергосбережения «барьера» глубины 1000 м, рассматриваемого ранее в качестве предельной глубины залегания пластов для успешного применения теплоносителей;

- увеличение коэффициента теплоиспользования за счет применения теплогенерирующих установок для теплового воздействия на других элементах залежи в периоды нагнетания импульсов холодной воды;

Дальнейшим развитием технологии импульсно-дозированного теплового воздействия (ИДТВ) является ее модификация – технология импульсно-дозированного теплового воздействия с паузами ИДТВ (П). В этой технологии в периоды закачки холодной воды предусмотрены кратковременные остановки или паузы [31]. Назначение последних – периодическое создание в пласте резких перепадов давлений между системами трещин и блоков. Это приводит к нарушению установившихся потоков флюидов и вовлечению в активную разработку низкопроницаемых зон.

Технология ИДТВ (П) в дополнении ко всем преимуществам ИДТВ имеет новый фактор нефтеизвлечения из неоднородных коллекторов.

Осуществление методов ИДТВ и ИДТВ (п) в чистом виде не обеспечивает равномерного прогрева неоднородного пласта теплоносителем. Авторами [40] разработана технология одновременного выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин изоляцией высокопроницаемых пропластков нефтью, вязкость которой выше вязкости пластовой нефти. В пласт закачивают высоковязкую дегазированную нефть, предварительно ее подогревают и это способствует более глубокому проникновению этой нефти, а последующее охлаждение – надежному закреплению в промытой зоне пласта в качестве изолирующего материала.

Рабочий агент, обходя эти участки, поступает в смежные непромытые нефтенасыщенные зоны, вытесняя из них нефть.

Определено оптимальное соотношение объемов закачки порций нагретой дегазированной нефти и нагретой воды, которое приводит к достижению наибольшего результата по нефтеизвлечению при разработке залежи после проведения изоляционных работ [29].

Вязкая дегазированная нефть, постепенно продвигаясь по промытому высокопроницаемому пропластку, заставляет рабочий агент вытеснять нефть из смежных низкопроницаемых зон. При подходе к добывающей скважине вязкая нефть создает дополнительную изоляцию водопритоков и увеличивает охват воздействием этой зоны пласта.

Результаты опытно-промышленных испытаний на Киенгопской площади, приведенные в табл.2.8. подтверждают эффективность разработанной технологии.

 

 

 

 

1) Понятие «эффективная температура» впервые обосновано для тепловых методов и имеет принципиальное значение» [39,30].

 

 

Таблица 2.8.

Результаты промышленного использования технологии [40].

 

№ наг. скважины	Дата обработки	Дополнительная добыча нефти по годам, тонны
					I99S
	26.07.1994 02.02.1998 29.03.1999
	07.12.1994 27.06.1997
9Р	27.03.1995
	21.07.1995 17.07.1997 14.01.1998
	29.06.1995
	30.06.1995 30.07.1996
	06.06.1996 02.07.1997
	12.09.1996 27.06.1997 01.07.1998
	25.09.1996 29.10.1998
	25.11.1996 17.07.1997 23.09.1998
	23.03.1998
	01.04.1998
	23.01.1998
	27.04.1999
	30.07.1999
	19.07.1999
	09.02.2000
Итого

 

 

Согласно [29] дополнительная добыча нефти на одну обработанную скважину составила 875 тонн.

Механизм нефтеизвлечения при многократном воздействии на матрицу циклами «нагрев -охлаждение» сводится к следующему.

В период нагрева матрицы термическое расширение жидкостей и породы совместно с капиллярными эффектами приводит к вытеснению нефти и воды из матрицы в систему трещин. При охлаждении свободный поровый объем матрицы заполняется водой (в силу ее большой смачиваемости) из системы трещин. К концу полного цикла «нагрев - охлаждение» устанавливается новое состояние насыщения матрицы флюидами. При повторении процессов от цикла к циклу происходит постепенное нарастание нефтеизвлечения из матрицы.