Аннотация
В работе предлагаются решения по увеличению нефтеотдачи пластов. Обоснованно применение угликислого газа в сверхкритичном состоянии для месторождений Самарской области.
Ключевые слова: повышение нефтеотдачи пласта, закачка углекислого газа.
Abstract
The paper proposes solutions to enhance oil recovery. The use of supercritical carbon dioxide for the fields of the Samara region is justified.
Keywords: enhanced oil recovery, carbon dioxide injection.
Активная разработка нефтяных месторождений Самарской области ведется уже несколько веков. Например, в 1717 году состоялась экспедиция доктора Готлиба Шобера в Среднее Поволжье для исследования серных ключей в районе Сергиевска, а уже в 1929 году было положено начало «Второго Баку» (Гилаев Г.Г., Манасян А.Э и др., 2014 г.). Cо временем в разработку вводились объекты, где добыча нефти на естественном режиме была невозможна. В связи с этим на месторождениях внедрялись системы поддержания пластового давления, применялись различные методы увеличения нефтеотдачи пластов и поддержания пластового давления.
Одной из перспективных технологий повышения нефтеотдачи, в том числе для разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами, в настоящее время является применение закачки в пласты СО2 в сверхкритическом состоянии [1,2,3]. Закачка СО2 в пласт позволяет снизить вязкость нефти, обеспечить увеличение объема (набухание) нефти, способствовать увеличению пластового давления, снижать межфазное натяжение на границе «нефть – вода», что способствует улучшению условий вытеснения нефти из коллектора при подходящих условиях [3]. Однако, следует отметить ряд недостатков применения такого флюида: высокая коррозионная активность по отношению к металлическим изделиям (насосно-компрессорным трубам, насосам и т.д.), возможность выпадения асфальтенов, смол и парафинов из нефти. Поэтому применение такого метода увеличения нефтеотдачи требует проведения ряда предварительных лабораторных исследований и последующего гидродинамического моделирования.
Для оценки возможности применения закачки СО2 в сверхкритическом состоянии была выполнена первичная выборка объектов по текущему пластовому давлению и температуре. Таким условиям соответствует 51 месторождение по выбранному региону. Затем был проведен последующий отбор по ряду критериев (обводненность продукции, размер объекта, его запасов и др.), что уменьшило количество приоритетных объектов до 26: 17 месторождений высоковязкой нефти и 9 с легкой нефтью.
Для одного из объектов с вязкой нефтью был проведен расчет технологического эффекта от применения СО2 в сверхкритическом состоянии при газоциклической закачке. Для условий моделирования было установлено три критерия подбора: термобарическое состояние пласта, позволяющее СО2 находиться в сверхкритическом состоянии, уровень нефтенасыщенности выше 25% и упругий/упруговодонапорный режим разработки объекта. Модель: залежь нефти характеризуется мощностью 3,4 м, пластовым давлением 163 атм, пластовой температурой 37°С, вязкостью нефти в пластовых условиях 49,1 сПз. При проведении моделирования было установлено, что потенциальный эффект при закачке 300-500 тонн СО2 выражается как в увеличении стартовой суточной добычи нефти по скважине с 3 т/сут до 33,9 т/сут после закачки, так и в повышении нефтеотдачи при массовом применении циклических закачек СО2 на объекте.
Таким образом, выполнено моделирование закачки и технологического эффекта по различным вариантам, также предложено создание специализированной бригады по газоциклическим закачкам СО2 в добывающие скважины подходящих по критериям объектов.
Список используемых источников информации:
1. Абдулагатов И.М. Экспериментальные исследования теплофизических свойств чистых веществ и бинарных смесей, используемых в процессах сверхкритической экстракции / И.М. Абдулагатов, Х.С. Абдулкадырова, М.Н. Дадашев // Теплофизика высоких температур. – 1993. – Т. 31. – № 5. – С. 830–849.
2. J.J. Sheng, T. Cook, W. Barnes, F. Mody, M. Watson, M. Porter, H. Viswanathan, Screening of the EOR potential of a Wolfcamp shale oil reservoir, in: Paper ARMA 15-438 Presented at the 49th US Rock Mechanics/ Geomechanics Symposium Held in San Francisco, CA, USA, 28 June – 1 July, 2015.
3. Lobanov A.A., Zvonkov M.A., Hlan M.V., Pustova E.J., Kovalenko V.A., Zolotukhin A.B., Shhekoldin K.A., Struchkov I.A. Swelling and extraction test of heavy oil in a Russian reservoir by liquid carbon dioxide. Shiyou Kantan Yu Kaifa. 2018. Т. 45. № 5. p. 861-868.
