УДК 622

МЕТОДЫ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ ТЕПЛОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ

Бисенгалиева Д.И.

магистрант 2-го обучения Института Горного дела имени Д.А. Кунаева

Республика Казахстан, г. Алматы

Тепловые методы воздействия на пласт являются перспективными для добычи высоковязких нефтей и нефтей с неньютоновскими свойствами.

Высокая вязкость нефти – один из основных факторов, определяющих ее малую подвижность в пористой среде и неудовлетворительную эффективность извлечения. Вязкость нефти сильно зависит от температуры, которая в естественных условиях не всегда достаточно высока в пласте. Как показывают исследования и опыт разработки, для эффективного извлечения нефти вязкостью более 25 – 50 мПа*с требуется тепловое воздействие на пласты с целью снижения ее вязкости. При нагревании нефти от 20 – 25 до 100 – 120 ⁰С вязкость ее может снижаться с 500 – 1000 до 5 – 20 мПа*с.

Рисунок 1 – Зависимость вязкости нефти от температуры Кенкиякского месторождения

На рисунке 1 представлена зависимость вязкости нефти от температуры Кенкиякского месторождения.

Для реализации тепловых методов воздействия на пласт используют широко доступные агенты – воду и воздух (окислитель). Применение этих методов не требует больших объемов химических реагентов, необходимых для внедрения физико-химических методов повышения нефтеотдачи пластов. Важнейшее преимущество термических методов по сравнению с другими методами заключается в возможности достижения более высокой нефтеотдачи при различных геолого-физических условиях залегания нефтяных месторождений. Нередко термические методы применяют в таких случаях, когда никаким другим способам извлечь нефть из пласта не удается.

Однако существуют месторождения с такими условиями залегания и свойствами нефти, при которых тепловые методы воздействия могут оказаться единственными, допускающими промышленную разработку.

Если пластовая температура равна или близка к температуре начала кристаллизации парафина в пластовых условиях, то вытеснение нефти холодной водой приведет к охлаждению пласта, выпадению парафина и закупорке пор, что усилится при сильной послойной неоднородности пласта.

Нагнетаемая холодная вода, быстро продвигаясь по наиболее проницаемому прослою, станет источником охлаждения выше и ниже залегающих менее проницаемых прослоев. Охлаждение приведет в лучшем случае к загустению нефти, а в худшем – к выпадению растворенных парафинов в твердую фазу и консервации запасов нефти в пропластках. Указанные особенности свойств нефти и сильная прослойная неоднородность пласта могут привести к получению значительного эффекта при закачке в такой пласт теплоносителя.

В этом случае горячая вода или пар, проникая по хорошо проницаемому прослою, будет прогревать выше и нижезалегающие слои пласта, что приводит к снижению вязкости нефти и способствует более полному извлечению запасов.

В процессе нагнетания в пласт высокотемпературных рабочих агентов (пар, горячая вода, парогаз, воздух, продукты горения) в пласте проявляются практически все известные механизмы вытеснения нефти, сопровождающиеся разнообразными фазовыми переходами, значительно влияющими на увеличение нефтеотдачи пласта.

Методы теплового воздействия на пласт перспективны как методы увеличения нефтеотдачи пластов и как едва ли не единственный способ добычи высоковязких нефтей и битумов.

Тепловые методы воздействия на пласт являются перспективными для добычи высоковязких нефтей и нефтей с неньютоновскими свойствами.

Известно, что при современных системах эксплуатации около половины (в среднем) начальных запасов нефти на разрабатываемых месторождениях остается в недрах. Поэтому особая роль в решении задачи повышения нефтеотдачи пластов принадлежит тепловым методам (внутрипластовое горение и закачка в пласты теплоносителей – пара, горячей воды), так как с помощью их можно значительно увеличить нефтеотдачу пластов с повышенной или высокой нефти.

Отечественная и зарубежная практика разработки нефтяных месторождений показывает, что при современных способах эксплуатации залежей с высоковязкой или с повышенной вязкостью нефти (без воздействия на пласты, с заводнением или закачкой газа) нефтеотдача пластов не превышает 15-20%.

В связи с увеличением доли добываемой тяжелой нефти в Казахстане ее извлечение, транспортировка и подготовка становится все более энергоемким и зачастую экономически нецелесообразным.

Все процессы разработки, эксплуатации нефтегазовых месторождений, подготовки и переработки нефти, газа, вод, применение нефти, газа, угля в роли энергетического источника способны нарушить равновесие экосистемы и создать аномальные условия жизни на земле. Между тем в полном объеме не используются экологический чистые возобновляемые источники энергии. Настало время полнее использовать дары природы для блага человека.

Руководство Республики Казахстан уделяет большое внимание решению глобальных вопросов повышения здоровья нации, проблем экологии и обеспечения энергобезопасности страны. Важным сектором отрасли экономики, способствующей решению этих стратегических задач на долгосрочный период, должна стать энергетика с использованием альтернативных источников энергии.