ТЕРМОГАЗОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ - ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СИБИРИ А.А. Боксерман (ОАО «Зарубежнефть»), А.А. Боксерман (ОАО «Зарубежнефть»), В.А. Савельев, И.С. Джафаров (ОАО «Газпромнефть»), В.А. Савельев, И.С. Джафаров (ОАО «Газпромнефть»), А.Г. Соломатин (ОАО «ВНИИнефть»), А.Г. Соломатин (ОАО «ВНИИнефть»), Д.Т. Миронов (ООО «ТехноОйл сервис») Докладчик: А.Г. Соломатин (ОАО «ВНИИнефть»)

В 1983 году потребление нефти в мире впервые превысило открытие новых запасов С 1980 года в России не было новых открытий крупных месторождений нефти

Где взять нефть? Как обеспечить энергетическую безопасность? Поиск новых месторождений нефти Нетрадиционные запасы (битумы, сланцы, газовые гидраты и др.) Повышение КИН Эксперты оценивают перспективы нетрадиционных источников энергии (биотопливо, газовые гидраты, атомная энергетика и пр.) пока слабыми. В.В.Путин: «В ближайшие 15 лет альтернатив нефти и газу не ожидается».

Анализ и обобщение мирового и отечественного опыта воспроизводства сырьевой базы нефтедобычи показывают, что приоритетным направлением прироста запасов нефти в настоящее время становятся современные методы увеличения нефтеотдачи (МУН), особенно интегрированные технологии, сочетающие в себе комбинацию различных методов (тепловых, газовых и физико-химических). Все более актуальным становится решение проблемы освоения все возрастающей доли трудноизвлекаемых запасов нефти на разрабатываемых и обустроенных месторождениях России. Большие перспективы в решении этой проблемы по нашему твердому убеждению связаны с применением термогазовой технологии - ТГВ.

Впервые предложен в 1971 г во ВНИИнефть и имеет отечественный приоритет Метод основан на закачке воздуха в пласт и его трансформации в эффективные вытесняющие агенты за счет внутрипластовых окислительных процессов. Термогазовая технология имеет принципиальные отличия от обычно понимаемого процесса внутрипластового горения, реализуемого на высоковязких нефтях.

а Зоны N 2 CO 2 ШФЛУ Нефть N 2 CO 2 ШФЛУ Нефть Кислород Вода Зона нагнетания воздуха Зона добычи нефти Зона добычи нефти Зона НТО реакций Переходная зона Переходная зона Зона нагрева воздуха Зона начальной температуры Зона нагрева воздуха Зона начальной температуры б При сухом внутрипластовом горении в пласте с высоковязкой нефтью % вытеснения реализуется в области фронта горения. В термогазовой технологии на фронте высокотемпературных реакций вытесняется всего 5-15 % нефти.

В результате окислительных реакций непосредственно в пласте вырабатывается высокоэффективный газовый агент содержащий азот, углекислый газ и ШФЛУ. Основное вытеснение обеспечивается именно газовыми агентами Высокая эффективность достигается за счет реализации полного или частично смешивающегося вытеснения. Исследования на кернах показали, что после закачки воздуха остаточная нефтенасыщенность за фронтом вытеснения снижается до 5-7%. Высокие пластовые температуры создают условия для полного потребления кислорода, гарантируют безопасное ведение процесса

В 1980-х и начале 1990-х г.г. в рамках Программы проектов промысловых испытаний и освоения современных МУН метод термогазового воздействия прошел успешные испытания на месторождениях Украины, Азербайджана, США, в т.ч. в соответствии с международным соглашением «Интернефтеотдача» МНТК «Нефтеотдача» (СССР) – НК «Амоко» (США) В результате промысловых испытаний закачки воздуха на данных месторождениях было достигнуто существенное увеличение добычи нефти (в 1.5 раза и более), увеличение нефтеотдачи (до 64% и более), а также обеспечена полная утилизация кислорода. Однако впоследствии Программа была свернута и до сих пор не восстановлена!

Добыча нефти в США за счет термогазовой технологии Тем временем в США промысловые испытания и освоение термогазовой технологии получают все большее развитие. Если в 2002 г. технология ТГВ в США применялась на 5-ти объектах, то в 2009 г. уже на 11. Ряд проектов имеют промышленный масштаб: месторождение Cedar Hills – более 200 действующих скважин.

Проекты по термогазовому МУН на конец 2009 г.

Относительная простота реализации Нулевая стоимость используемого газового агента (природный газ, СО 2, азот, применяемые в проектах «газового заводнения», необходимо либо вырабатывать, либо, по крайне мере, транспортировать к месту закачки, что стоит определенных денег, тогда как воздух бесплатен и всегда рядом в неограниченных количествах) Возможность применения технологии на объектах с весьма низкопроницаемыми ( мкм 2 и менее) и низкопористыми (менее 15 %) коллекторами Возможность применения на объектах с водочувствительными коллекторами, не пригодными для заводнения

Высокий потенциал по приросту нефтеотдачи, в том числе на объектах в значительной степени выработанных при заводнении (при нефтенасыщенности менее 40 % и даже 30 %) Важнейшим преимуществом технологии является возможность ее осуществления при весьма редких сетках скважин – до 100 га/скв., что крайне важно для глубокозалегающих пластов Возможность использования скважин обычной конструкции и реализации технологии на разбуренных месторождениях

К благоприятным для реализации технологии объектам относятся месторождения с высокой пластовой температурой и относительно высоким пластовым давлением. Нефти в таких месторождениях, как правило, относительно маловязкие. Практически все месторождения Сибири с глубинами залегания более 2000 м являются кандидатами для применения технологии ТГВ. Сегодня разработка сибирских месторождений ведется преимущественно путем закачки холодной воды в пласт. Проектирование разработки, как правило, осуществляется на изотермических моделях вытеснения

Закачка воды с начальной пластовой температурой (80 о С- вариант 1) и холодной (8 о С- вариант 2) воды Снижение нефтеотдачи более чем на 3 %

Одним из крупнейших в Сибири является Приобское месторождение. Приобское месторождение содержит трудноизвлекаемые запасы нефти в низкопроницаемых коллекторах - 72 % от всех извлекаемых запасов промышленных категорий. Предполагаемое относительно низкое конечное извлечение нефти при разработке с применением заводнения (20…29% на различных участках, рассчитанное на изотермических моделях) на Приобском месторождении предопределяет актуальность и необходимость разработки и внедрения инновационных МУН. Особенности геолого-физических характеристик продуктивных пластов Приобского месторождения, в первую очередь повышенный уровень пластовой температуры (до 100 О С и более), являются важной предпосылкой целесообразности применения здесь термогазовой технологии

По инициативе ОАО «Газпромнефть» начаты работы по обоснованию целесообразности проведения промысловых испытаний ТГВ на Приобском месторождении В цели работы входят: Оценка технологического потенциала ТГВ, в т.ч. оценка ожидаемой величины прироста извлекаемых запасов нефти без затрат на разведку. Сопоставление экономических показателей ТГВ и традиционного заводнения В настоящее время ведется работа по составлению технологического документа на проведение опытно-промышленных работ.

«УфаНИПИнефть» (Телин А.Г., Макатров А.К.) Динамика вытеснения нефти ТГС 3 К выт =0,93 ООО «ОЦИиР» ( Хлебников Н.В.) Фильтрация продуктов окисления нефти Приобского месторождения в насыпной слим-модели пласта (9,9 м). Многоконтактная смесимость между газом и нефтью. К выт =0,90-0,95 При математическом моделировании ТГВ Квыт=0,90-0,93

Численные исследования показывают, что размер зоны полного потребления закачиваемого в пласт вместе с воздухом кислорода на порядок меньше расстояний между добывающими и нагнетательными скважинами Моделирование в пакете CMG STARS

Для обоснования целесообразности применения ТГВ на Приобском месторождении были проведены многовариантные расчеты показателей разработки и сопоставительный анализ нескольких пилотных участков залежи пласта АС 12, содержащего значительную часть запасов месторождения.

Моделирование в пакете CMG STARS

Применение ТГВ на Приобском месторождении позволит повысить нефтеотдачу до 40 % и более. Потенциал прироста извлекаемых запасов нефти на Приобском месторождении в случае масштабного применения термогазовой технологии оценивается в размере млн.тонн.

ТГВ

Себестоимость добычи 1 тонны нефти (в %) ЗаводнениеУч-к ОПР, Вар.4 (2 в/нагнет.скв.) Промышленный уч-к, 54 в/нагн.скв. % за 5 лет за 10 лет за проектный срок ТГВ

В целях экономического стимулирования разработки и промышленного внедрения новых технологий, в том числе термогазового метода, Правительство России могло бы предоставлять налоговые каникулы и другие льготы, в первую очередь на период промысловых испытаний. Необходимость стимулирования обосновывается тем, что при успешной реализации и внедрении новых технологий извлекаемые запасы могут увеличиться в 1.5 и более раз, что равнозначно открытию новых месторождений без затрат на разведку. Предложения к обсуждению на «круглом столе»

Спасибо за внимание