О Проблеме повышения нефтеизвлечения - методы ультразвуковой интенсификации, гидродинамические исследования, цель применения ультразвуковых технологий
Проблема повышения нефтеизвлечения стоит довольно остро в условиях непрерывного ухудшения ресурсной базы и небольших приростов запасов нефти за счет открытия новых месторождений в основном с тяжелыми высоковязкими нефтями и низкопроницаемыми коллекторами.
Большинство нефтяных месторождений вступило в стадию разработки характеризующуюся снижением пластового давления, дебита нефти и увеличением обводненности продукции, вследствие чего на многих месторождениях подавляющее большинство скважин переведено на механизированную и периодическую эксплуатацию.
Соответственно все вновь вводимые в разработку месторождения имеют, как правило, трудноизвлекаемые запасы.
Поэтому добыча на многих нефтяных месторождениях в настоящее время становится малоэффективной и требует изменений в ранее освоенной системе разработки.
Высокий темп отбора запасов в начальный период разработки, как правило, ведется при недостаточной изученности геологического объекта. В результате разноскоростной выработки запасов в разработку не вовлекаются более низкопроницаемые участки, а высокопроницаемые приводятся к преждевременному обводнению. Таким образом активно формируются трудноизвлекаемые запасы.
Нефть оставшаяся в промытых зонах и пропластках из-за техногенных воздействий преобразована. Кроме того, на оставшуюся в пласте нефть отрицательное влияние оказывают гидрофобные взаимодействия.
Неоднородность коллекторских свойств, как по разрезу, так и по простиранию, приводит к неравномерному нефтеизвлечению и снижению коэффициента нефтеизвлечения по пласту в целом.
В процессе длительной эксплуатации скважины происходит кольматация околоскважинного пространства продуктивного пласта, снижающая продуктивность скважины и работающую мощность интервала перфорации, что требует периодической очистки прискважинной зоны пласта (ПЗП).
На поздних стадиях разработки месторождений мы имеем дело с практически новыми коллекторскими свойствами пласта, новыми гидрогеологическими, гидродинамическими, тепловыми и физико-химическими режимами, с измененным составом флюидов пласта.
Научные исследования показывают: чем позднее будет осуществляться корректировка системы, тем ниже будут промысловые результаты. При этом необратимо ухудшаются не только общие технико-экономические показатели, но и снижается величина экономически оправданного коэффициента извлечения в сравнении с потенциально достигаемым при использовании новых технологий. Возможные потери нефтеотдачи могут достигать 10% и более.
В этих условиях более чем когда-либо актуальна задача повышения эффективности использования действующих месторождений за счёт обеспечения потенциальных возможностей каждой скважины вне зависимости от срока эксплуатации.
Решение этой проблемы без значительных материальных затрат в принципе возможно.
Например, методы ультразвуковой интенсификации.
Для того, что бы осуществить выбор скважин и оптимальных параметров по воздействию на прискважинную зону пласта необходимо провести в комплексе гидродинамические исследования одной из основных задач которых является определение не только фильтрационных параметров пласта, но и параметров и состояния призабойной зоны скважины, существенно влияющих на интенсивность притока пластового флюида.
Общеизвестно, что снижение проницаемости прискважинной зоны продуктивного пласта обусловлено рядом основополагающих факторов:
1.Снижением проницаемости призабойной зоны продуктивного пласта, обусловленным касательными кольцевыми сжимающими напряжениями, возникающими при бурении скважин в результате действия горного давления;
2.Осаждением в прискважинной зоне коллектора твёрдой фазы технологических жидкостей (глушения, промывки, буровых растворов и т.п.) и иных твердых осадков.
3.Образование пробок в перфорационных отверстиях за счет выноса частиц породы из пласта, выпадения продуктов реакции в результате широко применяемых обработок призабойной зоны пласта химическими реагентами и выпадения АСПО.
4.Кольматация капиллярной системы продуктивного пласта вследствие закупорки поровых каналов коллоидно-дисперсной системой, образующей пространственную сетку.
Физико-химические характеристики воздействия этих факторов на пласт различны по своей природе.
Если первый фактор приводит к уменьшению размеров пор в призабойной зоне скважины и, соответственно, к снижению проницаемости, второй фактор вызывает закупорку пор инородным телом, третий фактор вызывает закупорку перфорационных отверстий, четвертый фактор также приводит к уменьшению размера пор.
Перечисленные факторы снижают добычу нефти и приемистость нагнетательных скважин.
Очевидно, что для получения максимального эффекта при выборе технологии интенсификации добычи нефти необходимо учитывать эти факторы и искать, соответственно, пути устранения их негативных последствий.
Применение ультразвуковых технологий эффективно решает большую часть этих задач.
При ультразвуковом воздействии возникает совокупность сложных, взаимосвязанных процессов, приводящих к тому, что волны сжатия, циклически нагружая пористую среду, многократно отражаясь, трансформируются в волны напряжения-растяжения, создавая условия для развития сети трещин и микротрещин, как в стенках перфорационных каналов, так и в прилегающей к ним породе пласта.
При взаимодействии акустического поля с фазами горных пород достигается:
- увеличение их проницаемости благодаря изменениям структуры пористого пространства;
- разрушение минеральных солеотложений в капиллярах;
- акустическая дегазация и снижение вязкости нефти;
Ультразвуковые модулированные частоты, проходя сквозь продуктивный пласт способны включить в работу как отдельные закольматированные и низкопроницаемые пропластки, так и всю продуктивную часть пласта…
- ультразвуковые колебания большой мощности могут обеспечить эффективную очистку призабойной зоны пласта независимо от природы кольматантов.
- ультразвуковые колебания эффективно очищают капилляры ближней зоны пласта
- ультразвуковые колебания уменьшают поверхностное натяжение в капиллярах
- ультразвуковые колебания эффективно разрушают солеобразования в капиллярах
- ультразвуковые колебания эффективно разрушают коллоидные образования
Восстановление потенциальной производительности добывающих и нагнетательных скважин достигается за счет разрушения каллоидно-дисперсных систем, кольматирующих прискважинную часть коллектора…
Технология обеспечивает сохранение целостности эксплуатационной колонны и цементного кольца за ней и низкие затраты на производство работ.
При этом используется мобильная малогабаритная аппаратура, процесс воздействия является технически и физиологически безопасным и экологически чистым
Конечная цель применения ультразвуковых технологий в нефтедобыче – повышение рентабельности эксплуатации нефтяных месторождений.
Технология позволяет без ущерба для нефтеносного коллектора эффективно добиваться восстановления фильтрационных свойств продуктивных пластов при минимальных временных и материальных затратах.
В отдельное направление можно выделить использование ультразвуковой технологии в качестве профилактических мероприятий, осуществляемых на регулярной основе в интересах поддержания оптимального состояния фильтрационных свойств коллекторов и призабойной зоны пласта.
Progress Industrial Systems SA (Швейцария), является мировым лидером по разработке и производству гидроакустических комплексов для интенсификации добычи нефти.
Используя накопленный опыт в области ультразвуковых технологий, а также опыт по созданию гидроакустических комплексов для различных условий эксплуатации, компания смогла добиться больших успехов в создании мощных ультразвуковых комплексов, способных работать на больших глубинах и при высоких температурах.
В настоящий момент нами создан не имеющий аналогов в мире гидроакустический комплекс для интенсификации добычи нефти состоящий из мощного ультразвукового генератора в ударопрочном, виброзащищенном исполнении и двух ультразвуковых излучателей разного диаметра, питание которых осуществляется через стандартный геофизический кабель. Всё оборудование реализующие технологию ультразвукового воздействия, согласовано со штатным оборудованием геофизических партий, что не вызывает затруднения в освоении технологии штатным персоналом.
Технические характеристики комплекса:
Мощность генератора: от 4500 до 12000 Вт
Рабочая частота: 20000 Гц
Мощность излучателей: от 500 до 1200 Вт.
Тип сигнала: синусоидальный; модулированный, импульсный.
Условия эксплуатации:
максимальная длина кабеля:5000 м. максимальная температура в пласте: +95 С° максимальное давление в забое скважины: 350 бар.
Эффективность работы оборудования доказана проведенными тестами в 2006-2008 годах в России на Северо-Ираельском месторождении, Сотчемюсском месторождении
и в Румынии, низкодебитные месторождения Vata, Tazlau, Baltani.
Тесты в России проводились под патронажем кафедры «Геофизические исследования скважин» Ухтинского государственного технического университета, а в Румынии для нефтедобывающей компании PETROM (OMV Österreich) при содействии геофизической компании ATLAS GIP (Weatherford USA).
Положительный эффект по очистке фильтров получен на 4 (четырех) скважинах на 30-80% повысился приток жидкости из пласта, что свидетельствует об увеличении фильтрационных свойств и позволило не останавливать добычу нефти для очистки фильтра традиционным методом.
Вывод:
Восстановление нефтедобычи для рекомендованных скважин составляет от 20 до 350%. Эффективность метода после профессионального анализа и выбора скважин достигает более 90%.
Progress Industrial Systems SA готова предложить Вам самое современное оборудование для проведения работ по ультразвуковой интенсификации добычи нефти.
Оборудование обеспечит безреагентный, экологический чистый, мобильный способ повышения продуктивности работы скважин и поможет сэкономить материальные и людские ресурсы, снизить себестоимость добычи нефти. Особую эффективность метода следует отметить при добыче тяжелой нефти.
Компания Progress Industrial Systems SA постоянно занимается модернизацией оборудования и старается максимально учитывать пожелания заказчика.
