Условия успешного применения методов. Принципы внедрения методов на конкретных месторождениях

 

Все известные методы увеличения нефтеотдачи пластов слож­ные и дорогие. При разработке нефтяных месторождений новыми методами в пластах происходят сложнейшие процессы и явле­ния—адсорбция и десорбция химических реагентов, разрушение структуры растворов и сложных молекул, фазовые переходы, мас-соперенос, диффузия, дистилляция и окисление нефти, кондуктив-ный и конвективный перенос теплоты, диссипация, химические реакции и превращения веществ, отложение солей, инверсия сма­чиваемости, капиллярные процессы и поверхностные явления, дис­социация пород, гравитация и другие, которые пока очень слабо изучены и требуют специальных фундаментальных исследований. Эти процессы и явления определяют особенности механизма извле­чения нефти и эффективности достигаемых показателей методов увеличения нефтеотдачи пластов. Как показывает практика опыт­но-промышленных испытаний, разработка месторождений извест­ными методами увеличения нефтеотдачи пластов в 7—10 раз до­роже, чем при заводнении (рис. 32). Поэтому успешное примене­ние метода увеличения нефтеотдачи пластов возможно только при научно обоснованном проекте (схеме), в котором установлена оптимальная технология процесса (система), и строгом ее соблю­дении.

 

Рис. 32. разложение по видам издержек производства на добычу 1 т/год нефти (по данным Французского института нефти)

а– истощение; б — заводнение; в — новые методы; пунктирная линия — флуктуации в за­висимости от условий месторождений и методов разработки; 1 — распределение; 2 — подго­товка; 3 — транспорт; 4 — разработка

 

Для проектирования оптимальной технологии (системы) при­менения метода увеличения нефтеотдачи пластов требуется сле­дующее.

Детальные знания строения и состояния месторождений, изме­нение коллекторских свойств пластов, макро- и микронеоднородности, достоверное распределение текущей нефтеводогазонасы-щенности пластов по всему объему залежей.

Правильные представления о механизме и технологии процесса на основе лабораторного изучения его характеристик и эффектив­ности при пластовых условиях (керн, жидкости, давление, темпе­ратура).

Опытно-промышленные испытания метода — изучение эффек­тивности в различных геолого-физических условиях и технологии на месторождениях.

Математическое моделирование процесса — развитие числен­ных методов и проектирования, адекватно отражающих разра­ботку месторождений.

Только при этих условиях можно составить эффективную тех­нологическую схему (проект) применения нового метода увеличе­ния нефтеотдачи пластов.

Для соблюдения проектной технологии процесса при его реа­лизации требуется следующее.

Соответствующие материально-технические средства и капи­тальные вложения.

Четкая организация работ, направленная на выполнение про­ектной технологии, сроков начала процесса, объемов и концент­рации реагентов в оторочках, давлений нагнетания, темпов отбора, размещения скважин и др.

Без выполнения всех запроектированных условий осуществле­ния процесса воздействия на пласты нельзя рассчитывать на до­стижение проектных (возможных) показателей эффективности.

В связи со сложностью и высокой стоимостью всех новых ме­тодов увеличения нефтеотдачи пластов внедрение их на практике целесообразно и необходимо осуществлять в несколько этапов, чтобы избежать неоправданных больших расходов. Принципы многоэтапного испытания и внедрения методов увеличения неф­теотдачи пластов на крупных конкретных месторождениях дик­туются также тем, что реальную эффективность промышленного применения любого метода можно установить только по фактиче­ским данным испытания. Поэтому обычно внедрение метода уве­личения нефтеотдачи пластов проходит следующие этапы.

Этап	Цель
Лабораторное изучение	Определение характеристик процесса при пласто­вых условиях моделирования процесса на кернах, пластовых жидкостях, давлении и температуре
Промышленная демонстрация	Минитест, реализация процесса на малом участке для доказательства качественного эффекта
Промышленный опыт	Проведение процесса при реальных условиях с це­лью определения возможного количественного тех­нологического эффекта
Опытно-промышленные испы­тания	Испытание процесса при разных сетках скважин и технологии для определения оптимальных усло­вий применения и реальной технологической и экономической эффективности
Промышленное внедрение	Применение в масштабе всей залежи для увели­чения добычи нефти и извлекаемых запасов

Такая последовательность этапов изучения и внедрения слож­ных методов увеличения нефтеотдачи пластов обязательна для обеспечения максимального эффекта при крупном промышленном применении, ибо поспешность и экономия на малом неизбежно приводят к большим потерям.

Лабораторные исследования любого метода увеличения нефте­отдачи пластов при условиях, близких к пластовым, — совершенно необходимый этап работ перед тем, как решить испытывать его на месторождении. На основе этих исследований принимается первоначальная технология процесса — концентрация химических реагентов, объемы оторочек, соотношения расходов разных аген­тов и другие характеристики процесса, закладываемые в расчеты.

Промышленная демонстрация процесса проводится при мини­мальных расстояниях между скважинами (до 25—50 м) с тем, чтобы показать возможность реализации процесса физически, тех­нологически и технически, а также убедиться в качественной эф­фективности его в конкретных условиях месторождения в крат­чайшие сроки.

Например, при мицеллярном растворе важно установить, при каких условиях он не разрушается в пористой среде, вытесняет остаточную нефть, и выяснить схему технического обустройства процесса. Вслед за этим можно переходить к организации промыш­ленного опыта при реально существующей или экономически целе­сообразной сетке скважин с тем, чтобы определить возможный технологический эффект и примерные экономические показатели, получить представление о реальной технологии и технических условиях осуществления процесса на месторождении.

На основе первого промышленного опыта следует расширить испытания метода на несколько (три—пять) опытных участков или элементов с разными свойствами пласта, или залежей при разных сетках скважин и разных технологиях. Эти испытания позволят обосновать оптимальную систему разработки, размещение и плотность сетки скважин, наиболее эффективную технологию, реально достижимые показатели и математическую модель для проектирования процесса.

После опытно-промышленных испытаний на нескольких участ­ках распространение нового процесса разработки на все крупное многопластовое месторождение будет базироваться на собственном опыте и сопровождаться минимальным риском получения эффекта ниже запланированного (возможного).