удк 622.276.1

Профессор, д.т.н. Орынгожин Е.С., магистрант Есжанов Д.О.

Казахский Национальный Технический Университет им. К.И.Сатпаева

Алматы, Казахстан

Инновацилнный способ повышения нефтеотдачи пластов

На территроии СНГ известны сотни нефтяных месторождений, залегающих до глубин более 600 м, а на рудниках, использующий подземный способ –свыше 1000 м. Коэффициент извлечения на этих месторождениях не превышает 0,3 -0,4. После извлечения нефти из этих месторождений по современной технологии в недрах остаётся еще более половины запасов. Такие месторождения расположены преимущественно в обустроенных старых районах Казахстана (в Атырауской и Мангыстауской областях).

Для изыскания методов увеличения отбора нефти из пластов в Казахстане предлагается использовать методы добычи с применеием гравитационного режима через подземные горные выработки и дренажные скважины (шахтно –скважинный метод).

Об эффективности шахтно –скважинных способов добычи нефти можно привести следующие данные. Разработанные проекты на строительство опытных нефтешахт в Макате (Казахстан) и Балаханах (Азербайджан) показали, что себестоимость 1 т нефти здесь составит примерно 6 $. Дренирование нефтяных пластов пологонаклонными или восстающими скважинами пройденными из горных выработок создает благоприятные условия для термического воздействия на нефтяные пласты. В связи с этим разработаны математические модели термодинамического состояния пластов при воздействии на них источниками тепла длительного действия. Это в комплексе, ускорит решение проблемы полного извлечения остаточных запасов нефти из недр.

Разработаны научные основы инновационных шахтно-скважинных схем разработки нефтяных месторождений, преследующий главную цель – увеличение дебита скважин нефтяных месторождений в десятки раз по сравнению с традиционным способом эксплуатации, за счет использования сил гравитации и, следовательно, конечное увеличение нефтеотдачи пласта. Следует отметить, что данный метод особенно предпочтителен для разработки месторождений с высоковязкими тяжелыми нефтями, залегающих на сравнительно небольших глубинах, так как в большинстве случаев, при добыче известными распространенными способами, особую трудность составляет извлечение именно такого сорта нефти.

Инновационный шахтно-скважинный способ разработки нефтяных месторождений в целом применим для глубин в среднем до 2000 м.

В частности этот метод представляет интерес при разработке морских (шельфовых) нефтяных месторождений в Казахстане, так как в этом случае бурение, вскрытие продуктивного горизонта осуществляется не через воду, а через горные выработки, пройденные на берегу и под дном моря. В связи с этим фактором резко сокращаются требования и нормы по охране окружающей среды во время проведения мероприятий по бурению, вскрытию продуктивного интервала и при дальнейшей добыче углеводородов на море, в виду того что требования и нормы по охране окружающей среды при разработке морских месторождений в несколько раз выше по сравнению с разработкой таких же месторождений на суше. Но не следует путать это с горизонтальным бурением скважин. Всем известно, что на данный момент, в общем, средний коэффициент нефтеотдачи равен 0,3-0,4, редко достигает 0,5. Таким образом, большее количество (более 50 %) геологических запасов углеводородов остаются в продуктивном пласте. Наш метод предполагает увеличение коэффициента нефтеотдачи в 1,5-2 раза по сравнению с текущим положением и на морских месторождениях.

Сущность новой шахтно-скважинной технологии заключается в следующем [1]:

1) в первую очередь сооружаем вертикальную шахту с поверхности, как можно ближе к контуру нефтеносности (к зоне дренирования), (диаметр шахты до 4-8 м), до глубины ниже интервала интересующей нас продуктивной залежи нефти на шельфе;

2) от шахтного ствола вдоль пласта, проводится «полевой штрек», в сторону залегания продуктивной залежи. Таким образом, заходим под залежь нефти, и приступаем к разбуриванию интересующего нас продуктивного горизонта снизу вверх, по технологии восстающего (восходящего) бурения с применением технологии обсаживания, цементирования скважины в воде, так как при вскрытии пласта снизу вверх предполагается возможное вскрытие в первую очередь водоносных горизонтов (подошвенные воды). Скважина обсаживается, цементируется и перфорируется напротив интересующего нас интервала пласта;

3) для выноса продукции скважин на дневную поверхность к добывающей скважине по горизонтальному участку полевого штрека прокладываются выкидные линии с уклоном к стволу, а по вертикальному участку соответственно лифтовые трубы;

4) для строительства шахты, скважин, разбуривания залежи, прокладки выкидных линий, лифтовых труб требуется привлечение людей для работ, как на поверхности, так и в подземных выработках. В связи с этим для создания оптимальных рабочих условий (в первую очередь регулирование температуры на глубине) планируется сооружение вентиляции;

5) при добыче нефти, для подъема продукции на поверхность на выкидных линиях будут установлены дожимные насосы разных мощностей в зависимости от глубины залегания залежи, следовательно, от пластовых давлений и последующей депрессии в пласте.

Основные преимущества данного метода эксплуатации месторождения заключается в следующем [2]:

1) снижение норм и требований по охране окружающей среды при разработке морских (шельфовых) месторождений, вследствие отсутствия буровых и других работ на море, следовательно, исключается любая возможность загрязнения морских земель, вод и нанесение вреда морской флоре и фауне;

2) движение нефти при этом способе не испытывает силу тяжести, поднимаясь вверх с глубин, создавая противодавление на пласт, как при обычном, стандартном способе эксплуатации. Наоборот, под положительным действием силы тяжести, плюс за счет энергии естественных режимов, в пласте создается максимальная депрессия близкая или почти не отличающаяся от пластового давления, чего просто не возможно достичь при традиционных способах разработки.

Таким образом, нефть идет вниз по добывающей скважине с увеличенным дебитом, превышающим существующий дебит, вследствие чего происходит более полное извлечение углеводородов, следовательно, и коэффициент нефтеотдачи существенно увеличивается. Эти основные преимущества позволяют значительно увеличить добычу нефти, продлить срок существования нефтедобывающих предприятий и довести коэффициент извлечения нефти, практически, до 0,6-0,8.

Литература

1. Патент РК. №2008/0001.1 от 03.01.2008. Способ разработки высоковязкой нефти. Орынгожин Е.С. и др.

2. Молдабаева Г.Ж. Шахтно-скважинный способ добычи нефти. Научно-техническое обеспечение горного производства Труды, том 79, 2010.