В настоящее время одним из районов РФ, где в промышленном масштабе добывается аномально вязкая нефть и накоплен наибольший опыт освоения подобных залежей, является Республика Коми. Здесь в разработке десятки лет находятся два крупных месторождения – Ярегское и пермокарбоновая залежь Усинского промысла с суммарными геологическими запасами «черного золота» около одного млрд тонн. Их освоением занимается «ЛУКОЙЛ-Коми».
Большой опыт
В процессе их разработки накоплен большой опыт освоения новых технологий и технических средств добычи высоковязких нефтей (ВВН) в различных геолого-промысловых условиях. В качестве одного из достижений отечественной науки следует отметить уникальный термошахтный метод разработки Ярегского месторождения, позволивший увеличить нефтеотдачу пласта с 6 до 60 %. Промысел является исключительным не только по геологическим и реологическим характеристикам, но и по способу разработки. Уместно напомнить, что здесь впервые в мире в 1939 году была начата добыча ВВН шахтным способом. Безусловный успех российской нефтяной промышленности – освоение технологии и технических средств закачки пара высоких параметров (температура – до 320о С) на глубину до 1 500 м на пермокарбоновой залежи Усинского месторождения. Для ее реализации в Усинске освоено производство сложного внутрискважинного оборудования – термоизолированных труб и термостойких пакеров.
В настоящее время Коми занимает ведущее место не только по масштабам добычи высоковязких нефтей, но и по широкому спектру применяемых технологий и технических средств.
Известно, что ведущие зарубежные университеты являются основными центрами не только образовательной, но и научно-исследовательской деятельности. Для того чтобы претендовать на такую роль в решении сложной и наукоемкой задачи, какой является освоение ресурсов ВВН, в Ухтинском государственном техническом университете в течение последних лет при активной поддержке руководства Компании «ЛУКОЙЛ» проводится систематическая целенаправленная работа по созданию необходимой научно-технической базы. Этой деятельности, безусловно, способствуют такие благоприятные факторы, как непосредственная близость университета и его подразделений от основных объектов добычи Ярегского и Усинского месторождений, знание основных проблем, связанных с добычей ВВН, а также возможность привлечения к решению сложной задачи студентов, магистров, аспирантов и специалистов различного профиля: математиков, физиков, химиков, что позволяет создавать мультидисциплинарные группы.
Новые решения
К основным достижениям университета относится создание и успешное функционирование «Инновационно-образовательного центра высоковязких нефтей и битумов», сотрудниками которого выполнен ряд научно-исследовательских работ для «ЛУКОЙЛ-Коми». И, безусловно, научное обоснование и внедрение новой технологии для разработки Ярегского месторождения на опытном полигоне УГТУ, функционирующем с 2011 года на нефтешахте № 2 в уклоне «Северный», где разработанная модернизированная термошахтная технология позволила повысить темпы нефтеотдачи в 3,3 раза для скважин длиной 250 м по сравнению с классической одногоризонтной системой и не уступающей, а даже превосходящей по эффективности, применяемой также на месторождении подземно-поверхностной системы.
В настоящее время уже ведутся новые ОПР на нефтяной шахте № 3 по разработанной технологии с длинами скважин до 800 метров. В уклонном блоке 2Т-4 впервые при модернизированной одногоризонтной системе будут использоваться скважины длиной до 800 м. Увеличение их длины почти в три раза требует увеличения параметров закачиваемого пара, что, в свою очередь, вызвало принятие новых технических решений, прежде всего, совершенствование конструкций скважин. Сегодня впервые на всю длину в шахтных условиях зацементирована контрольная скважина длиной до 700 м с помощью подрядной организации ООО «ДМТехнологии». Контроль и регулирование процесса закачки в пласт теплоносителя способствует достижению максимальной тепловой эффективности и минимальных потерь тепла за пределы разрабатываемого участка и с добываемой жидкостью, обеспечению равномерного прогрева всего объема разрабатываемого пласта, что, в итоге, позволяет получить максимальный охват пласта процессом прогрева и нефтеизвлечения.
Бурение подземных скважин началось в 2017 году со скважины № 55д. На данный момент пробурено 66 скважин, из них 28 добывающих, 27 паронагнетательных и 11 контрольных, пробурено 30 282 метра проектной глубины. Бурение ведется с помощью буровых станков РН-25, ПРС и IDS-90M. При реализации данных технологий достигается синергетический эффект «наука – производство».
Готовим кадры
Кроме того, университетом в рамках программы «Кадры для регионов» приобретено уникальное лабораторное оборудование, позволяющее проводить исследования различных методов повышения нефтеотдачи (тепловых, термохимических и др.) при температурах до 3 200о С и давлении до 40 МПа. Данное оборудование входит в состав Центра исследования керна на базе Горно-нефтяного колледжа. Выше описанный инструментарий позволит подготовить высококвалифицированные кадры для освоения ресурсов высоковязких нефтей в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции.
В рамках образовательной программы для магистров в настоящее время вышли из печати несколько учебных пособий: «Методы повышения нефтеотдачи», «Разработка залежей ВВН с применением теплового воздействия на пласт», «Основы горного дела и шахтная разработка нефтяных месторождений», «Моделирование процесса разработки нефтяных месторождений». Сотрудниками Центра также выпущена монография «Технологические принципы разработки залежей аномально вязких нефтей и битумов».
Интегрированный подход
Основная цель всех наших исследований – обоснование и создание новых методов разработки залежей ВВН и битумов. Накопленный ранее опыт обоснования технологий разработки Ярегского и пермокарбоновой залежи Усинского месторождений показал, что без понимания механизма нефтеотдачи и знания роли основных факторов, повышающих нефтеотдачу, невозможно создание эффективных технологий, особенно таких сложных, которые используются для разработки залежей высоковязких нефтей и битумов. Для решения этой задачи необходимо проведение экспериментов на современных лабораторных установках, позволяющих проводить исследования при высоких термобарических параметрах.
Учитывая тенденции развития нефтяной науки, нашими приоритетными направлениями на ближайший период будут совершенствование и использование методов численного моделирования разработки залежей ВВН и битумов, экспериментальные исследования, направленные на изучение механизма нефтеотдачи и обоснование эффективных методов повышения нефтеотдачи. Основная цель – развитие центра компетенций в области разработки и моделирования Ярегского месторождения. Также в планах – создание центра высокопроизводительных вычислений совместно с компаниями региона для задач полномасштабного моделирования, что является актуальным особенно для термических проектов, развитие методик и создание собственного гидродинамического симулятора, ориентированного на прогнозирование показателей разработки уникальных месторождений Тимано-Печоры.
Только интегрированный подход взаимодействия «наука – производство» с «ЛУКОЙЛ-Коми» позволит достичь синергетического эффекта.
[bubble author=»» background=»#ddd» color=»» padding=»10px» border=»0″ type=»rounded»]
До 60 % увеличилась нефтеотдача пласта Ярегского месторождения благодаря термошахтному методу разработки
[/bubble]
Материал подготовили:
С. М. ДУРКИН, доцент
Л. М. РУЗИН, профессор
Н. Д. ЦХАДАЯ, профессор