Цели искусственного воздействия на пласт.

 

Исходя из анализа управляемых факторов, можно построить классификацию методов искусственного воздействия как на пласт в целом, так и на призабойную зону каждой конкретной скважины.

По принципу действия все методы искусственного воздействия делятся на следующие группы:

1. Гидрогазодинамические.

2. Физико-химические.

3. Термические.

4. Комбинированные.

Среди методов искусственного воздействия на пласт наибольшее распространение получили гидрогазодинамические методы, связанные с управлением величиной пластового давления путем закачки в залежь различных флюидов. Сегодня более 90% добываемой в России нефти связано с методами регулирования пластового давления путем закачки в залежь воды, называемыми методами поддержания пластового давления (ППД) заводнением. На ряде месторождений ППД осуществляется закачкой газа.

Неоднородная структура пород коллектора приводит к неравномерной нефтеотдаче различных по проницаемости зон. На поздней стадии разработки возникает проблема искусственного воздействия с целью извлечения запасов, находящихся в слабопроницаемых зонах и в невыработанных участках. Для этого используются различные методы. Одним из них является недавно разработанный на НВП "Геоакустик" метод сейсмоакустического воздействия.

Сейсмоакустическое воздействие на пласт с целью повышения нефтеотдачи заключается в возбуждении упругих колебаний в скважине (добывающей, нагнетательной или пьезометрической) против продуктивного пласта в течении длительного времени (до 15 суток). От акустического и сейсмического воздействия оно отличается диапазоном излучаемых частот, занимая промежуточное положение (20 – 3000 Гц). Акустическое воздействие (частоты 10 – 30 кГц) предназначено для очистки призабойной зоны (ОПЗ), сейсмическое воздействие (20 – 40 Гц) осуществляется, в основном, с поверхности и решает те же задачи, что и сейсмоакустическое. Однако основная область воздействия при этом находится в верхней части разреза и поэтому оно является менее эффективным для глубин залегания пластов больше 1000 м. Кроме того, диапазон сейсмоакустических частот оказывается более благоприятным для воздействия. Как было установленно в НВП "Геоакустик" основной эффект воздействия связан с изменением трещиноватости во время воздействия и после него

Как известно, разработка нефтегазоконденсатных залежей на режиме истощения пластовой энергии, то есть без искусственного воздействия на продуктивные пласты, приводит к падению пластового давления, вследствие чего из залежей извлекается не более 15—25% находящейся в них нефти и теряется ценнейший продукт — конденсат. Поэтому в основе современных способов нефтедобычи лежит не просто отбор нефти, неприменение искусственного воздействия на пласты, то есть нагнетание в них различных агентов — воды, природного газа, тех или иных растворов, химических продуктов, водяного пара, воздуха и др. Искусственное заводнение залежей позволяет поддерживать пластовое давление, извлекать из недр в среднем до 40—50% нефти и улучшать условия эксплуатации скважин.

В настоящее время при разработке нефтяных месторождений в недра земли во всем мире нагнетается около 4 млрд.м3 воды (а извлекается из них более 6 млрд.м3 жидкости в год). Однако закачивание в пласты больших объемов воды приводит на практике к возникновению условий для выпадения неорганических солей (особенно сульфата бария и карбоната кальция) в пластах, скважинах и нефтепромысловом оборудовании. Это происходит вследствие нарушения термодинамического равновесия многокомпонентной многофазной системы, каковой является нефтяной пласт, вследствие несовместимости закачиваемой воды с пластовой водой, нефтью, газом и твердой породой коллектора. Отбор из недр земли больших объемов одной жидкости и нагнетание другой приводят к нежелательному изменению геологической среды и нарушению экологического равновесия.

Использование сжиженных углеводородных газов или легких углеводородных растворителей для вытеснения нефти из пластов приводит к выпадению в порах коллектора смол и асфальтенов. Применение в качестве вытесняющего агента двуокиси углерода и ряда других химических продуктов вызывает выпадение солей и повышенную коррозию в скважинах и нефтепромысловом оборудовании, может сопровождаться образованием сероводорода и связано с опасностью загрязнения окружающей среды.

Это далеко не полный перечень нежелательных последствий активного воздействия на нефтяной пласт и нарушения равновесного состояния пластовой системы. По-видимому, полностью исключить подобные последствия при разработке нефтяных пластов не удастся.