Одной из основных задач современной разработки и эксплуатации нефтяных месторождений является повышение нефтеотдачи пластов. Значительная доля остаточных запасов углеводородов залегает, в основном, в пластах с повышенной вязкостью нефти, обводненных пластах и низкопроницаемых коллекторах. Количество трудноизвлекаемых запасов непрерывно растет, и новые методы по их добыче становятся все более востребованными.
При разработке основным средством воздействия на месторождения с высоковязкой нефтью является теплоноситель, закачиваемый в нефтеносные толщины. Масштабный прогрев пласта, например, от 30 до 1300С, приводит к многократному снижению вязкости нефти и повышению ее подвижности. Соответственно, производительность добываемой продукции возрастает в несколько раз.
Работа по развитию методов повышения нефтеотдачи началась еще в 1985-м. За прошедшие годы нефтяниками был накоплен значительный опыт и изобретены самые разные технологии, облегчающие извлечение «черного золота» на поверхность. Одним из изобретений стало термогазохимическое воздействие на призабойную зону пласта бинарными составами (ТГХВ БС). Эта технология предусматривает воздействие на призабойную и удаленную зону продуктивного пласта водного раствора неорганических солей бинарного состава с последующим инициированием реакции разложения внутри порово-трещиноватых коллекторов. В результате разложения компонентов этого химического «коктейля» генерируются высокие температура и давление, что в комплексе способствует прогреву горной породы и высоковязких углеводородов, а также созданию вторичной сетки трещин в пласте. Все эти факторы, как вы понимаете, увеличивают продуктивность эксплуатационных скважин.
Что в теории?
В результате проведенной лабораторно-стендовой работы были найдены требуемые параметры реакций взаимодействия компонентов бинарных смесей. Определен способ и последовательность закачки горюче-окислительных компонентов, исключающий вероятность неконтролируемого протекания реакций в эксплуатационных колоннах и возможного повреждения как колонны, так и подземного оборудования.
Главное условие обеспечения безопасности заключается в том, чтобы процессы тепло- и газо-образования протекали исключительно в нефтеносном пласте, а не в НКТ, по которой подается смесь реагентов.
В поиске максимального полезного действия компонентов БС удалось разработать принципиально новый режим закачки реакционных растворов в пласт. Инициатор вводился в бинарную смесь до начала ее закачки. При таком режиме были получены оптимальные результаты по температурам и давлению, которые были использованы на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-Коми».
Контроль процесса протекания реакции на забое скважины производится с помощью высокотемпературной системы измерения в режиме реального времени, а скорость разложения и температура реакции могут регулироваться концентрацией солей.
На практике
В настоящее время разработана экспериментальная математическая модель для проектирования процесса закачки бинарных составов, которая является рабочим инструментом для моделирования работ по ТГХВ БС. С использованием этой модели были проведены испытания на пермокарбоновой залежи Усинского месторождения ООО «ЛУКОЙЛ-Коми».
Расчеты позволили найти наиболее оптимальный график закачки, при котором максимальная температура на расстоянии 25 м от забоя превышает 2500С. А проведенные в феврале 2016 работы подтвердили расчетный прогноз прогрева призабойной и удаленной зон продуктивного пласта.
Работа по применению технологии ТГХВ БС на месторождениях «ЛУКОЙЛ-Коми» проводится с 2014 года. Пройден этап опытно-промышленных испытаний, на сегодняшний день программа внедрения рассчитана на промышленные масштабы.
Виталий ИВАНОВ