Методы увеличения коэффициента нефтеотдачи пластов (кин). Влияние плотности сетки скважин на нефтеотдачу и темпы разработки залежей.

Классификация методов увеличения нефтеотдачи. Основные определения. Оценка эффективности.

Классификация МУН:

1. Гидродинамические

· Заводнение

· Горизонтальные скважины

2. Тепловые методы

· Нагнетание горячей воды

· Нагнетание пара

· Внутрипластовое горение

3. Физико-химические методы

· Нагнетание ПАВ

· Нагнетание водных растворов полимеров

· Нагнетание водных растворов щелочи

· Нагнетание водных растворов кислот

· Мицеллярно-полимерное заводнение

4. Газовые методы

· Нагнетание СО2

· Нагнетание углеводородных газов

· Нагнетание Азота

5. Микробиологические методы

Газовые:

• закачка углеводородного газа (в т.ч. ШФЛУ)широкая фракция легких ув)

• воздействие на пласт двуокисью углерода

• закачка воздуха в пласт

• закачка азота, дымовых газов и др.

Закачка воздуха – за счет низкотемпературных внутрипластовых окислительных процессов обеспечивает образование эффективных вытесняющие агенты. В результате непосредственно в пласте образуется газовый агент, содержащий азот, углекислый газ и ШФЛУ.

Закачка двуокиси углерода - и уменьшает межфазное натяжение, что увеличивает фазовую проницаемость нефти и способствует отмыву пленочной нефти. При растворении в нефти СО2 вязкость нефти уменьшается, плотность повышается, а объем увеличивается.

Воздействие на пласт азотом, дымовыми газами и др. - м етод основан на горении твердого пороха в жидкости. Он сочетает тепловое механическое и химическое воздействие. Образующиеся газы под давлением (до 100 МПа) вытесняют из ствола в пласт жидкость, которая расширяет естественные и создает новые трещины, а нагретые до 250°С пороховые газы, проникая в пласт, расплавляют парафин и смолы.

Химические:

• вытеснение нефти растворами полимеров

• вытеснение нефти водными растворами ПАВ

• вытеснение нефти щелочными растворами

• вытеснение нефти кислотами

• вытеснение нефти композициями химических реагентов (ВУС, мицеллярные растворы и др.)

• микробиологическое воздействие

Полимер­ное заводнение занимает ведущее место в химических методах воздействия на пласт. Закачка полимерной оторочки обеспечивают выравнивание профиля притока и увеличивает охват пласта при заводнении.

Заводнение водными растворами ПАВ направлено на снижение поверхностного натяжения на границе «нефть – вода», увеличение подвижности нефти и улучшение вытеснения ее водой.

Ще­лочное заводнение основано на снижении поверхностного натяжения на границе нефти с раствором щелочи. При этом образуются высоковязкие эмульсии, способные выравнивать профиль притока. Эффективно для нефти высокой вязкости и неоднородных пластов.

Микроорганизмы в отличие от химических реагентов, теряющих активность в результате разбавления, способны к размножению и усилению биохи­мической активности в зависимости от физико-химических условий среды.

Гидродинамические.

• форсированный отбор жидкости

• нестационарное заводнение (циклическое заводнение,

изменение направления фильтрационных потоков)

• вовлечение в разработку недренируемых запасов

• барьерное и очаговое заводнение

Форсированный отбор жидкости – применяется на поздней стадии разработки, когда об­водненность достигает более 75%.

При этом нефтеотдача возрастает вследствие увеличе­ния градиента давления и скорости фильтрации.

Барьерное заводнение – его суть состоит в том, что нагнетательные скважины распола­гают в зоне ГНК. Закачку воды и отборы газа и нефти регулируют таким обра­зом, чтобы исключить взаимные перетоки нефти в газовую часть залежи, а газа - в нефтяную часть.

Комбинированный метод

• гидродинамический и тепловой методы

• гидродинамический и физико-химический методы

• тепловой и физико-химический методы

• другие комбинации известных методов

С точки зрения воздействия на пласт в большинстве случаев реализуется комбинированный принцип воздействия, при котором сочетаются перечисленные методы

4. Роль морских месторождений в общем балансе добычи углеводородов в мире. Динамика роста мировой добычи нефти и газа на морских месторождениях.

Одна из наиболее острых и актуальных мировых проблем в настоящее время - обеспечение всё возрастающих потребностей многих стран в топливно-энергетических ресурсах.

Нефть и газ относительно стремительно истощаются, однако поиск новых альтернативных источников энергии пока не дает существенного результата. Решение проблемы термоядерного синтеза оказалось не такой простой задачей.

К середине XX века их традиционные виды - уголь и древесное топливо уступили место нефти, а затем и газу, ставшими не только главными источниками энергии, но и важнейшим сырьем для химической промышленности.

На этом слайде наглядно показана динамика роста мировой добычи нефти с начала 20 века. И если в 1900 году добыча нефти составляла 20 млн. тонн, то к настоящему времени она превысила 4 млрд. тонн, т.е. за 110 лет добыча нефти увеличилась в 200 раз.

Причем наибольший рост пришелся на период до начала 80-х годов прошлого века, а начиная с 80-х годов темп роста добычи нефти заметно снизился в связи с энергетическим кризисом по причине резкого увеличения стоимости нефти.

В мировом энергетическом балансе доля нефти и газа составляет около 65%, а в развитых странах она превысила 75%.

Здесь же можем видеть обеспеченность нефтедобывающих стран нефтью. Лидером является Катар – 150 лет. Затем следуют Ирак – 115, ОАЭ – более 100 лет, Саудовская Аравия – 90, Иран – 70 и на 6-ом месте Россия – 60 лет. В целом мир на сегодня обеспечен запасами нефти на 50 лет.

Между прочим, когда я был студентом, также говорили, что запасов нефти в мире осталось примерно на 50 лет, с тех пор прошло 40 лет, но по-прежнему говорят, что запасов нефти осталось на 50 лет.

В условиях истощения запасов нефти и газа на суше повышается роль Мирового океана как источника этих углеводородов.

Мировая тенденция такова, что добыча нефти постепенно перемещается с месторождений на суше на морские месторождения.

Суша это привычная среда и, с учетом ее доступности, ее недра изучены намного лучше, чем недра под морскими акваториями.

Одной из причин является то, что стоимость всех работ в море значительно выше, чем на суше, включая обустройство месторождений и их эксплуатацию. Разведочная скважина может стоить сотни миллионов долларов.

Площадь Земли - 510 млн. кв. км, из них на сушу приходится 29%, а на воду 71%. В северном полушарии моря - 61%, южном - 81%.

Причем 60 % водной поверхности это глубоководные бассейны с глубинами более 3 км и, только 13% это шельф с глубинами до 200 м.

Разведка и освоение нефтегазовых ресурсов шельфа потребовали создания и освоения принципиально новых технических средств.

По существу за последние 30-40 лет возникла самостоятельная отрасль промышленности, которая позволяют выполнять весь комплекс работ по разведке и обустройству месторождений на глубинах до нескольких километров, включая прокладку трубопроводов и подводно-технические работы при помощи обитаемых и необитаемых аппаратов и роботов. Газопровод «Голубой поток» проложен по дну Черного моря где глубины более 2 км.

Сейчас известно около 1500 морских месторождений нефти и газа.

Систематические поиски нефтяных месторождений на морских акваториях были начаты в 50-х годах. B 1965 всего 5 стран мира осуществляли морскую добычу нефти, в 1968 -21 страна, в 1973 более 30 стран, а с 1984 уже более 40 государств добывают газ и нефть co дна морей и океанов.

Перспективная на нефть и газ площадь дна океанов и морей равна примерно 60-80 млн. км2, в том числе около 13 млн. км2 приходится на шельф с глубинами до 200 метров, что составляет почти половину всей площади шельфа Мирового океана. Ресурсы углеводородов в осадочной толще океанов и морей, по оценке специалистов, достигают 60-70% от общемировых, т.е. большая часть приходится на морские акватории.

В настоящее время сложилось несколько крупнейших центров добычи нефти в Мировом океане. Главный из них это - Персидский залив.

Второй по объему добычи - Мексиканский залив, который является давно освоенным районом морской добычи нефти и газа.

У американского побережья Мексиканского залива открыто около 700 промышленных скоплений нефти и газа, что составляет примерно 50% всех месторождений, известных в Мировом океане. В Мексиканском заливе пробурена треть всех морских скважин.

Крупными запасами нефти обладает Венесуэльский залив. Годовая добыча нефти этого района превышает 100 млн. тонн.

Северное море. В свое время сенсационным явилось открытие Североморской нефтегазовой провинции. Высокие цены на нефть способствовали быстрому освоению ресурсов Северного моря.

Максимум добычи нефти в Великобритании - 140 млн. т/год, пришелся на 1999 год, а в этом году планируется добыть 40 млн. т. нефти.

В Норвегии максимум добычи нефти - 170 млн. т/ год был в 2000 году. На рубеже 2000-х в Северном море добыча нефти превышала 300 млн. т.

В норвежском секторе в 70 км от берега открыто крупнейшее газовое месторождение Тролль с запасами 1,5 трлн.м3. Глубина моря 350 м.

В 1996 году здесь была введена в эксплуатацию гигантская платформа, включающая буровой, энергетический, технологический и жилой комплексы. Вес этой платформы составляет 660 тыс. тонн, общая высота платформы – 472 м, из которых 300 м приходятся на подводную часть.

Развивается нефтегазовая провинция в Южно-Китайском море. Это в первую очередь Вьетнам, Малайзия, Индонезия.

Удаленность регионов добычи от потребителей ставит непростые задачи связанные с транспортом нефти и газа. Вам хорошо известны трубопроводный транспорт нефти и газа, морской с помощью нефтяных танкеров и в последнее время развивается транспорт сжиженного природного газа СПГ.

СПГ образуется при охлаждении до -162оC. Перевозить и хранить СПГ легче, чем природный газ, т. к. он занимает в 600 раз меньший объем. Сжижение природного газа делает транспортировку более эффективной и это позволяет практически любым странам получать доступ к природному газу.