Общие сведения об инновационных технологиях

Особенности геолого-физического строения пластов с трудноизвлекаемыми запасами и свойства содержащейся в них нефти требуют применения инновационных технологий, апробированных в мировой нефтедобыче – физико-химических методов увеличения нефтеотдачи, газовых и термогазовых методов, дилатансионных технологий, волновых методов воздействия и др.

По проведенным оценкам, с учетом опыта применения выделенных технологий на зарубежных месторождениях, внедрение инновационных технологий позволит увеличить КИН на 0.06-0.23 д.ед. Прирост НИЗ по объектам с трудноизвлекаемыми запасами оценивается на уровне 7.4 млрд т. В целом, внедрение инновационных технологий повысит коэффициент нефтеизвлечения по округу с 0.37 до 0.52 д.ед..

Газовые методы(нагнетание углеводородных газов, углекислого газа, угарного газа, азота) предназначены для уменьшения вязкости нефти, а также снижения межфазного натяжения на границе нефть-вода, и, как следствие, доотмыв остаточной нефти, доизвлечение остаточной нефти в кровельной части пластов. Могут быть применены в широком диапазоне геологических условий для извлечения как легких, так и тяжелых нефтей, при разработка низкопроницаемых коллекторов. С применением газовых методов в мире разрабатывается более 150 месторождений разрабатывается с нагнетанием углеводородного газа, CO₂, N₂ (Норвегия, США, Канада, Венесуэла, Мексика, Тринидад, Турция, ОАЭ, Ливия). При этом геологические условия схожи с условиями месторождений ХМАО-Югры: средняя глубина 2200 метров, проницаемость коллекторов от 1.5 до 3000 мД при средней величине 130 мД. Реализуемые технологии обеспечивают КИН на уровне 0.55 д.ед., средний по 10 тысячам добывающих скважин прирост дебита нефти в результате внедрения газовых технологий составил 58 м³/сут.

Термогазовые методы(нагнетание воздуха с целью пиролиза углеводородов для
керогеносодержащих пород) предназначены для вовлечения в разработку отложений
баженовской свиты. Также возможной областью применения данного вида воздействия
служат низкопроницаемые коллекторы и монолитные пласты. Применяются в ряде стран
мира (США, Канаде, Норвегии, Украине) для разработки пластов т.н. сланцевой нефти с
близкими к баженовско-абалакскому нефтегазовому комплексу термодинамическими
свойствами и особенностями геологического строения. В качестве вытесняющего агента
применяется горячий воздух. Только в США с применением термогазового воздействия
разрабатывается 11 месторождений. Коэффициент извлечения нефти по этим

месторождениям составляет от 0.28 до 0.64, т.е. примерно в 1.5-3 раза выше аналогичного показателя по баженовско-абалакским объектам Западной Сибири.

Термические методы(экзотермические окислительные процессы, нагнетание пара, горячей воды, инициация внутрипластового горения) направлены на снижение вязкости нефти и, как следствие, увеличение продуктивности добывающих скважин и снижение обводненности добываемой продукции. Данный вид воздействия применим для извлечения высоковязкой нефти и нефти с неньютоновскими свойствами. Опыт внедрения тепловых методов по ряду стран (Китай, Колумбия, Индонезия Тринидад, Венесуэла, Канада, США) насчитывает 127 участков с общим фондом эксплуатационных скважин 53500 шт., средняя глубина залегания объектов 1050 м, проницаемость 2 Д, вязкость 15000 сП, текущий КИН 48%. Средний дебит нефти 31 м³/сут. На территории России (включая Западно-Сибирскую НГП и прилегающие территории) пласты высоковязкой нефти открыты на месторождениях Татарстана, Пермского края, ЯНАО, а также в разрезе покурской свиты на месторождениях ХМАО-Югры.

Электромагнитные методы(воздействие на пластовую нефть и породу-коллектор переменным электромагнитным полем) обеспечивают комплексное улучшение условий фильтрации за счет снижения вязкости нефти (аналогично термическому воздействию), повышения пластового давления и очистки призабойной зоны пласта. Другой составляющей эффекта от электромагнитного воздействия, помимо интенсификации отборов, является увеличение нефтеотдачи, которое достигается за счет снижения поверхностного натяжения на границе раздела фаз и, как следствие, увеличения объема подвижной нефти в пласте. Наконец, снижение вязкости при воздействии на тяжелые нефти сопровождается снижением обводненности добываемой продукции. Электровоздействие c низкой частотой прошло серию промысловых испытаний на нефтяных месторождениях Азербайджана, Республики Башкортостан, Западной Сибири (Самотлорское месторождение, месторождения НК «Славнефть»), где в среднем на каждую обработанную скважину достигнуто увеличение дебита на 18.6 т и двукратное снижение обводненности. На месторождении Узень в Казахстане обработка электрическими импульсами дала среднее снижение обводненности продукции скважин на 9%. Промысловые испытания высокочастотного воздействия проводились ПЗП на Ишимбайском месторождении ОАО «АНК Башнефть», Сугушлинской и Мордово-Кармальской залежах битумов ОАО «Татнефть». Также технология, основанная на высокочастотном электромагнитном воздействии (разработана NTRI) прошла опытно-промышленные испытания при разработке залежей битуминозных песчаников на месторождениях провинции Альберта (Канада).

Дилатансионные технологииоснованы на использовании энергии горения твердых, жидких, газообразных составов и газоимпульсных методов воздействия. Следствием их применения является формирование дренажной системы за счет создания сети трещин с использованием высокого давления, в том числе генерируемого в пласте, вовлечение в процесс разработки ранее не дренируемых зон. Возможная область применения дилатансионного воздействия - низкопроницаемые объекты и отложения баженовско-абалакского НГК. Технология дилатансионного воздействия пробированы на месторождениях «ЛУКойл-КалининградМорнефть» и Казахстана. Успешность обработок с применением газообразных горюче-окислительных составов составляет 80-85%, увеличение дебита по нефти в 2-8 раз с продолжительностью эффекта от полугода до полутора лет. Прирост КИН оценивается на уровне 3-4%. На территории ХМАО дилатансионное воздействие на основе пороховых (твердотопливных) генераторов давления применялось на скважинах Стрежевского, Славинского, Западно-Славинского и Хултурского месторождений при разработке верхнеюрских и среднеюрских пластов. Достигнутый эффект выражался в приросте дебита нефти в 2-2.5 раза.

Комплексные физико-химические методыповышения нефтеотдачи пластов основаны на нагнетании оторочек химреагентов: полимерных композиций, эмульсий, нефтерастворимых ПАВ и щелочей. При этом каждая из компонент нагнетаемых растворов обеспечивает определенную составляющую эффекта. За счет ПАВ достигается снижение поверхностного натяжения на границе «нефть-вода» и увеличение объема подвижной нефти. Взаимодействие полимеров и эмульсий с водой приводит к увеличению вязкости и снижению подвижности последней и, как следствие, уменьшению обводненности добываемой продукции. Щелочь, взаимодействуя с нефтью, способствует увеличению концентрации ПАВ за счет их выделения в качестве продуктов реакции. Кроме того, щелочное воздействие приводит к очистке призабойной зоны пласта и повышению продуктивности скважин. Технологии комплексного физико-химического воздействия заводнения применялись на месторождениях Китая, Индии, Канады, где за счет указанных технологий обеспечен прирост коэффициента извлечения нефти на уровне 15-25% - до 50-70%.

Волновые (акустические) методы воздействиябазируются на использовании
звуковых волн с низкой частотой, обеспечивающей глубокое проникновение в пласт и
влияющей на реологические свойства нефти, а также на другие характеристики,
способствующие увеличению нефтеотдачи пласта. Эффект выражается в повышении
коэффициента вытеснения за счет снижения остаточной нефтенасыщенности;

соответственно, увеличивается и коэффициент извлечения нефти. Волновое воздействие
применимо в условиях неоднородных продуктивных пластов с карбонатными и
терригенными коллекторами различной проницаемости, а также терригенными

коллекторами с повышенной остаточной нефтенасыщенностью при вытеснении нефти водой.

«Интеллектуальные» скважинывключают технологии одновременно-раздельной
эксплуатации, а также многозабойные и многоствольные горизонтально-разветвленные
скважины. Технологии одновременно-раздельной эксплуатации используются для

распределения нагнетаемой воды в интервалы с низким дренированием и ограничения бесполезной циркуляции воды в промытых прослоях. Областью применения указанных
технологий служат многопластовые объекты с высокой послойной неоднородностью.
Эффект от бурения многоствольных и многозабойных скважин достигается за счет большей
площади контакта стенок скважин с пластом, а также увеличения связанности коллекторов
по площади. Экономическая составляющая эффекта достигается также благодаря
возможности обеспечения более высокого охвата по сравнению с горизонтальными или
наклонно-направленными скважинами при их сопоставимой численности.

«Интеллектуальные» скважины применяются на месторождениях Бразилии, Индонезии, Нигерии, Саудовской Аравии. В России опыт бурения многоствольных скважин имеется на месторождениях ОАО «Татнефть», ОАО «Башнефть» (Урал, Поволжье) и ОАО «Сургутнефтегаз» (ХМАО).