Аннотация

В работе представлено описание технологий интенсификации добычи нефти с применением реагентов-растворителей на углеводородной основе. Рассмотрены такие технологии как дозирование реагентов на прием глубиннонасосного оборудования, процесс обработки призабойной зоны пласта для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений.

Ключевые слова: высоковязкая нефть, интенсификация добычи, реагент-растворитель, дозирование реагента, насос

Abstract

The paper presents a description of technologies for intensifying oil production using hydrocarbon-based solvent reagents. Technologies such as dosing of reagents for the reception of downhole pumping equipment, the process of treatment of the bottomhole formation zone to remove asphaltene-resin-paraffin deposits are considered.

Keywords: heavy oil, production intensification, reagent-solvent, reagent dosing, pump

В настоящее время в старых нефтедобывающих провинциях остро стоит вопрос добычи высоковязкой нефти (ВВН) и природного битума (ПБ) в условиях необходимости поддержания текущего уровня добычи.

На территории Волго-Уральской нефтегазоносной провинции имеется большое количество месторождений с трудноизвлекаемыми запасами (ТРИЗ), а именно с высоковязкой нефтью (ВВН). Данные запасы ранее не рассматривались специалистами как перспективные для добычи. Также подобные пласты, с ТРИЗ, обнаруживали и на месторождениях с традиционными запасами, однако в разработку они не вводились. В связи с тем, что запасы легкоизвлекаемой нефти в старых нефтегазоносных провинциях неуклонно уменьшаются, компаниям выгодно вводить в разработку пласты с ТРИЗ [1]. За счет наличия развитой инфраструктуры и большого количества обученного персонала, который возможно привлекать для работы на данных объектах.

Наиболее часто эксплуатация скважин на таких объектах осложняется как высокой вязкостью нефти, так и возникновением органических отложений в поровом пространстве призабойной зоны пласта и на внутренних стенках промыслового оборудования [2].

Данные проблемы возможно предупредить на этапе проектирования, а также устранить в ходе эксплуатации с помощью реагентов-растворителей на углеводородной основе [3, 4].

При этом необходимым условием является подбор реагента-растворителя и оценка его эффективности в лабораторных условиях [2].

Дозирование реагентов-растворителей на прием насоса является базовым мероприятием для предупреждения осложнений, связанных с высокой вязкостью нефти и возникновением органических отложений. Для этого на дневной поверхности размещаются установки дозирования реагентов, а в скважину спускается капиллярная трубка, до приемной сетки насоса. Объем подачи реагента определяется на основе лабораторных исследований эффективности реагента, чаще всего это значение не выше 2-3 об. % от суточного дебита скважины. Подаваемые реагенты перемешиваются насосом со скважинной продукцией, за счет чего вязкость продукции скважины понижается и, как следствие, значительно уменьшаться нагрузка на привод насоса. Дополнительно снижается вероятность образования органических отложений. В результате межремонтный период скважины увеличивается, отсутствуют периодические остановки скважины по причине перегрузки двигателя. На рисунке 1 представлена схема подачи реагента на прием ЭЦН [2, 5].

Рисунок 1 – Схема подачи реагента на прием электроцентробежного насоса:

1 – дозирующая установка; 2 — наземный трубопровод; 3 — устройство ввода через боковой отвод фонтанной арматуры; 4 — устройство ввода через кабельный ввод фонтанной арматуры; 5 — питающий кабель УЭЦН; 6 — скважинный капиллярный трубопровод; 7 — клапан-распылитель [2, 5]

Так, с помощью тщательно подобранного растворителя использованного при дозировании на прием насоса, возможно достигнуть снижения вязкости скважинной продукции более чем в 4 раза (рис. 2) [5].

Рисунок 2 – Динамическая вязкость изученных проб нефти, отобранных на устье добывающей скважины [5]

Для очистки призабойной зоны пласта от органических отложений на объектах высоковязкой нефти также возможно проведение закачки реагентов-растворителей в пласт с последующей выдержкой скважины на реакцию и освоение (рис. 3). Объем закачки реагентов в данном случае обычно не превышает 1-2 м³ на погонный метр активного перфорированного интервала скважины. Результатом обработок призабойной зоны пласта растворителем является снятие скин-фактора и соответственно увеличение притока нефти в скважину [2-4, 6].

Как и в случае с технологией дозирования растворителя на прием насоса, наиболее важным этапом в проектировании обработки призабойной зоны пласта является подбор реагента в лабораторных условиях. Стоит обратить особое внимание на совместимость закачиваемого агента и пластовой нефти, при их смешении не должно образовываться эмульсий, отложений и взвесей, способных кольматировать поровое пространство призабойной зоны пласта [2-5].

Рисунок 3 – Процесс обработки призабойной зоны пласта вертикальной скважины растворителем на объекте с высоковязкой нефтью [6]

Существует различное множество технологий как увеличения нефтеотдачи, так и интенсификации добычи высоковязкой нефти, основанных на использовании реагентов-растворителей. Однако на сегодняшний день возможность их применения серьезно ограничена ситуацией на рынке нефти. В виду низких цен на нефть большинство из подобных существующих технологий не являются рентабельными.

В данной работе кратко отражены актуальные на сегодняшний день технологии применения растворителей при добыче высоковязкой нефти, не требующие применения значительных объемов реагентов и обладающие экономической эффективностью относительно более масштабных методов.

Список литературы

1. Куклин А. И. и др. Состояние изученности и перспективы применения современных технологий повышения нефтеотдачи пласта при разработке залежей высоковязких нефтей и битумов в тимано-печорской провинции //Неделя науки СПбПУ. – 2016. – С. 242-246.

2. Litvin A. T. et al. Selection of Effective Solvents–Universal Modification of Presently Available Enhanced Oil Recovery Methods and Oil Production Stimulation Processes //SPE Russian Petroleum Technology Conference. – Society of Petroleum Engineers, 2020.

3. Стручков И. А. Обоснование технологии предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых отложений в скважинах с использованием поверхностно-активных веществ : дис. – Нац. минерально-сырьевой ун-т» Горный», 2016.

4. Стручков И. А. и др. Физико-химические методы борьбы с осложнениями при эксплуатации месторождения парафинистой нефти //Нефтепромысловое дело. – 2016. – №. 4. – С. 48-52.

5. Зиновьев А. М. и др. Анализ результатов опытно-промышленных испытаний реагента-растворителя на Стреловском месторождении высоковязкой нефти //Международный научно-исследовательский журнал. – 2017. – №. 11-3 (65).

6. Киреев И. И., Рощин П. В., Демин С. В. Интенсификация добычи высоковязкой нефти //Деловой журнал Neftegaz. RU. – 2020. – №. 4. – С. 88-91.