Способы повышения нефтеотдачи

На протяжении последних 20 лет прослеживается тенденция к увеличению практически в четыре раза выработанности месторождений, поэтому такая задача, как повышение нефтеотдачи, является первоочередной для топливно-энергетического комплекса.

Ведущие специалисты в этой области, а также представители многих предприятий, работающие с ее продукцией, являются участниками международной выставки «Нефтегаз».

Среди многих вопросов, рассматриваемых на подобных конференциях, владельцев крупных нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий стабильно интересует повышение нефтеотдачи пластов компании.

Нефтеотдачей называют отношение количества нефти, которую уже извлекли из запасов пласта, к тому, которое существовало до начала разработки. Существует текущая и конечная нефтеотдача.

Конечная – зависимость конечного общего количества нефти от первоначально доступных залежей.

Текущая – отношение количества извлечённой на данный момент разработки пласта нефти к первоначальным геологическим запасам.

Нефтеотдача зависит от большого числа факторов:

• объема закачанной в пласт воды во время проведения заводнения;


• соотношения количества пор в пласте набранной жидкости;


• обводнённости конечного продукта;


• времени, в соответствии с которым проводятся замеры.

Существует два пути регенерации базы сырья: обнаружение, разведка, разработка новых месторождений или повышение нефтеотдачи пласта на уже освоенных и запущенных в разработку месторождениях.

На сегодняшний день первый способ связан с куда большими затратами, особенно если учесть, что еще неразведанные месторождения находятся в основном в труднодоступных районах вечной мерзлоты или морских шельфов. Это и является причиной разработок и развития новых современных технологий нефтедобычи, которые позволяют поднять показатель нефтеотдачи уже разрабатываемых залежей, где уже нет возможности извлекать нефть традиционными методами.

Классификация способов улучшения нефтеотдачи пластов

Все чаще используются современные интегрированные методы повышения нефтеотдачи, обеспечивающие синергетический эффект при разработке новых и модернизации уже существующих месторождений нефти.

Гидродинамические методы повышения нефтеотдачи, набор процедур для увеличения интенсивности притока продукта в скважине и различные их комбинации:

1. Гидравлический разрыв пласта – технология, позволяющая создать высокопроводимую трещину в целевом пласте под давлением жидкости, которая на него подается с целью обеспечить приток к забою скважины нефти, газа, конденсированной воды или смеси этих веществ. Такая процедура повышает дебит скважины и снижает депрессию.


2. Газодинамический разрыв пласта – метод схожий с гидравлическим. Выполняется закачиванием и сжиганием в скважине на территории продуктивного пласта жидких горюче-окислительных составов. Это происходит с целью формирования в его толще трещин под действием высокого давления газообразных продуктов, которые возникают при срабатывании порохового генератора давления. Он, в свою очередь, запускает процесс реакции минерального окислителя с органическим горючим.


3. Щелевая разгрузка прискважинной зоны продуктивного пласта также основана на повышении отдачи продуктивного пласта. Заключается в создании двух вертикальных диаметрально противоположных щелей. Обеспечивает надежную гидродинамическую связь скважины с пластом, понижает уровень напряжений, увеличивает проницаемость пород в области рядом со скважиной и позволяет расширить размеры зоны фильтрации.


4. Реагентная обработка скважин обеспечивает повышение нефтеотдачи пластов физико-химическими методами. С ее помощью осуществляется стимуляция роста показателей дебита продуктивного пласта, удаление кольматирующих новообразований и активизация негерметичности горных пород вокруг пласта. Состоит в последовательной закачке в пласт технологических растворов с кислой, нейтральной и щелочной средой для раскупорки пор вне зависимости от того, природные или антропогенные причины их образования.


5. Технология акустической обработки скважин. При взаимодействии акустической волны частотой 20 КГц с фазами горных пород можно получить увеличение их проницаемости, разрушение отложений минеральных солей и снижение вязкости нефти. Это улучшает нефтеотдачу, перестраивая связи структурного каркаса высокомолекулярных углеводородов.

Также такие способы повышения нефтеотдачи включают в себя:

• технологию электрогидравлической обработки скважин;


• азотно-импульсную обработку;


• объемное волновое воздействие на месторождение;


• виброволновое воздействие на породы продуктивного пласта;


• технологию электрической обработки скважин;


• реагентно-гидроимпульсно-виброструйная обработка.

Повышение нефтеотдачи пластов с помощью микроорганизмов осуществляется за счет введения в пласт бактериальной продукции или ее образования непосредственно в нефтяном пласте.

Повышение нефтеотдачи пластов с помощью микроорганизмов является невероятно удобным и эффективным по целому ряду причин:

• микроорганизмы обладают способностью к синтезации различных биологически активных веществ, снижающих вязкость и повышающих нефтеотдачу;


• особые виды бактерий, обитающие в нефтеносных пластах, могут способствовать извлечению иначе недоступной для выработки нефти;


• обладают возможностью селективно повышать эффективность охвата нефтеносного пласта, заменяя стандартные вытесняющие агенты, которыми обычно являются вода или азот, а также теми, что вырабатываются самими бактериями;


• процессы переработки и усвоения различными видами бактерий углеводородов позволяют получить продукты меньшей молекулярной массы – сырье для химической и нефтехимической промышленности.

Физико-химические способы повышения нефтеотдачи пластов являются наиболее популярными и продуктивными в развитии.

Научно-исследовательскими институтами отрасли разработано, испытано и сдано более 60 технологий, направленных на повышение нефтеотдачи пластов физико-химическими методами и на вытеснение нефти разнообразными составами, растворами и соединениями:

• водой и растворами поверхностно-активных веществ;


• пенными системами;


• растворами полимеров;


• щелочными растворами;


• композициями химических реагентов – мицеллярными, мицеллярно-полимерными растворами;


• растворителями.

Современное состояние и перспективы дальнейшего развития нефтяной и газовой промышленности характеризуются переходом на интенсивные методы разработки месторождений.

Постоянно разрабатываются новые методы, основанные на усовершенствовании влияния на пласты, увеличивая применение, физико-химических и газовых методов воздействия.

Ознакомиться с опытом отечественных и зарубежных компаний топливно-энергетического комплекса в этом направлении, а также во многих других возможно на выставке «Нефтегаз».

Примеры физико-химических способов повышения нефтеотдачи пластов

Извлечение нефтересурсов из пластов при помощи задействования современных, промышленных и освоенных технологий в нынешнем положении оценивается как неудовлетворительное.

В то же время потребность в нефтепродуктах увеличивается во всех странах с каждым годом. В среднем нефтеотдача  пластов колеблется в пределах 25-40%.

Научные организации данного сегмента разработали, испытали и ввели в эксплуатацию больше шести десятков методов, которые предполагает использование физико-химического воздействия. Среди них выделяют и ГРП – гидравлический разрыв пласта. Его влияние распространяется на призабойную зону месторождений и приводит к повышению процессов нефтеотдачи.

Эффект от ГРП сохраняется на протяжении от 3 до 5 лет, а коэффициентный показатель успешности достигает 85%.

Физико-химические способы повышения нефтеотдачи пластов с использованием полимеров

Физико-химические способы повышения нефтеотдачи пластов также основываются на полимерном заводнении.

Полимерная композиция, сочетающаяся с разнообразными реагентами, способна значительно расширить область, на которую распространяется использование методики.

Но все же главное назначение полимеров в нефтеодачи пластов – выравнивать продуктивные залежи и расширять охватываемые зоны во время запуска заводнения.

Использование полимеров происходит по следующим технологиям:

• цикличное воздействие с выведением полимерсодержащих поверхностно-активных систем на продуктивный пласт;


• заводнение применяется в зонах, которые находятся на начальных стадиях разработки, а нефть там отличается высокой вязкостью;


• сочетание гелеобразующих полимерных систем с реагентами интенсифицирования, которые в комплексе осуществляют влияние на пласты, находящиеся на поздних стадиях разработки;


• использование вязкоупругих составов (ВУС), выравнивающих профиль при добыче нефти;


• цикличное заводнение, в котором применяется раствор сшитого полиакриламида;


• воздействие углекислотой, закачиваемой в пласты;


• заводнение с применением щелочно-полимерных средств.

Вязкоупругие составы, как один из способов повышения нефтеотдачи пластов

Одна из наиболее эффективных технологий – ВУС. Она способствует выравниванию проницаемости и дает возможность увеличить охват пласта и сократить темп обводнения добываемого ресурса.

Среди модифицированных методов выделяют влияние полимер-дисперсной системы (ПДС), основанной на глиняных суспензиях (ПАА), на продуктивную обводненную залежь. Она дает возможность повысить нефтеотдачу на поздних стадиях разработки, на которых использование традиционных технологий малоэффективно.

При щелочном заводнении начинают образовываться высокостойкие эмульсии с водонефтяной консистенцией и повышенной вязкостью. Такой метод эффективен, если его использовать с нефтью повышенной вязкости на неоднородном пласте.

Также при завершающих этапах добычи нефтересурсов необходимо ограничивать приток закачиваемой и пластовой воды. При решении этих задач внедряются ремонтно-изоляционные работы, приводящие к уменьшению обводненности продукта и увеличению пластового охвата.

Внедрение физико-химических способов – одно из самых перспективных решений, способных улучшить функционирование процессов, проходящих на месторождениях, и повысить уровень нефтеотдачи.

Классификация нефтеотдачи пластов

На сегодняшний день большая часть мировых залежей углеводородов обрабатывается недостаточно эффективно. Средний показатель нефтеотдачи составляет около 30%.

Ориентируясь на тенденцию увеличения спроса на энергоресурсы и другие продукты, изготавливаемые из такого сырья, современные добывающие компании уделяют максимум внимания увеличению данного показателя.

Повышение нефтеотдачи пластов компании востребовано не только в России, но также и в других странах, в частности, входящих в состав ОПЭК.

Причины низких показателей нефтеотдачи – это не только применение устаревших технологий, но также и естественная выработка запасов. Для извлечения остаточных залежей требуется разрабатывать и вводить в эксплуатацию новые МУН. Использование более современных методов увеличения нефтеотдачи позволяют увеличить экономическую эффективность добычи.

Одно месторождение за время своей разработки проходит три этапа:

1. Начальный. Добыча происходит за счет естественных процессов в залежи – использования энергии упругости, газов, вод и гравитации.


2. Вторичный. Для поддержания показателя нефтеотдачи применяется закачка воды или газа.


3. Завершающий. В зависимости от особенностей конкретного пласта для поддержания необходимого давления используются различные МУН.

Эффективно воздействовать на залежи можно путем сбора энергоресурса в заводненных или насыщенных газом частях месторождения, а также в слабопроницаемых слоях и конкретных линзах и зонах, не подверженных дренированию в период начальной добычи.

Каждый из методов, направленный на повышение нефтеотдачи пластов компании, может воздействовать только на конкретную причину, определяющую состояние источника.

Существует несколько распространенных методов:

1. Тепловые. Инициация горения внутри пласта, использование пара для циклического  и постоянного воздействия, а также подъем нефти, вытесненной подогретой жидкостью.


2. Газовые. Интегрирование в пласт воздуха CO2, N, а также дымовых газов и ШФЛУ.


3. Химические. Применение растворов щелочей, кислот, полимеров для вытеснения нефти, а также микробиологическая стимуляция.


4. Гидродинамические. Барьерные, этапно-термические и циклические заводнения, скоростная откачка жидкостей.

Наиболее эффективным считается применение нескольких способов одновременно с особыми условиями комбинирования.

Кроме того, существуют еще физические методы, используемые для временного повышения коэффициента нефтеотдачи. К этой категории относятся гидроразрывы, бурения горизонтальных скважин, электромагнитное и волновое влияние.

В целом совокупность различных методов повышения добычи требует применения существенного количества специфической технологической оснастки.

Методы улучшения нефтеотдачи

В настоящее время, когда потребление нефти растет с каждым годом, разработка способов повышения нефтеотдачи особенно актуальна.

Эффективность добычи нефти во всем мире сегодня считается неудовлетворительной, так как в процессе наблюдаются довольно серьезные потери вещества. Средняя нефтеотдача сегодня составляет от 30 до 40%, а всего из месторождений извлекается лишь 45% от общего количества природного ресурса.

Интерес к разработке новых методов нефтеотдачи растет во всем мире. Основными целями разработки являются снижение капитальных вложений, максимальное извлечение нефти из недр, а также увеличение экономической эффективности процесса добычи.

Всего можно выделить 6 методов, среди которых:

1. Тепловые методы. Категория включает в себя термическое воздействие на пласты в месторождениях, среди которых паротепловое воздействие, вытеснение нефти из пластов горячей водой, а также внутрипластовое горение.


2. Вторая категория – газовые методы. Они подразумевают закачку воздуха в пласты, воздействие на них углеводородом, а также дымовыми газами.


3. Гидродинамические методы – включают в себя использование интегрированных технологий, циклическое заводнение, форсированный отбор жидкости, а также ступенчато-термальное заводнение и использование недренируемых запасов.


4. Химические методы – считаются одними из самых эффективных, они подразумевают применение целого ряда методов, все они направлены на вытеснение нефти из вещества. Вытеснение нефти ведется при помощи воды, щелочи, кислоты, растворов полимеров, а также микробиологического воздействия.


5. Очень эффективными и самыми применяемыми сегодня являются комбинированные методы улучшения нефтеотдачи. Комплекс сочетает в себе сразу несколько методов – тепловые и гидродинамические, физические и химические.


6. Последний вариант – расширение дебита скважин. Это физические методы, среди них гидроразрывы пластов, горизонтальные скважины, форсированный отбор жидкости. Применять такие методы не слишком целесообразно, так как они не являются средством постоянного повышения нефтедобычи, а выступают только временной мерой, позволяя на протяжении короткого времени получать больше нефти.

Описание методов повышения нефтеотдачи

Тепловые методы – это способы интенсификации притока нефти, они позволяют улучшить продуктивность скважин. В основе принципа действия таких способов лежит искусственное увеличение температуры. Актуально использовать такие разработки при добыче высоковязких парафинистых смесей и смолы. Подогрев делает вещество жидким, что улучшает отдачу нефти.

Газовые методы. Это удобные и недорогие способы улучшения продуктивности месторождений. Основываются они на закачке воздуха, углеводородов или газов в скважины, их трансформацию в вытесняющие агенты за счет низкотемпературного окислительного процесса. Основным преимуществом способа является то, что стоит он недорого и обеспечивает быстрый результат.

Гидродинамические способы. Обеспечивают лучшую добычу нефти, увеличивают степень ее извлечения, а также снижают количество воды, пропускаемой через пласты.

Химические методы. Используются они для того, чтобы добывать нефть из истощенных пластов, в которых осталось мало вещества. Как правило, применяются на нефтерождениях с высокой вязкостью получаемой жидкости.

Физические методы используются не так часто в связи с тем, что они не способны обеспечить постоянный прирост получения топлива. С их помощью достигается интенсификация процессов фильтрации в пластах.

На сегодняшний день использование тепловых методов в России составляет 15-25%, газовых – не более 15%, химических – 35%, гидродинамических – не более 12% и физических – около 10%. Разработка и внедрение методов позволяют улучшить состояние отрасли и вывести ее на новый уровень.

Способы повышения нефтеотдачи постоянно совершенствуются.

Другие способы повышения нефтеотдачи пластов

Малопроницаемость должна привести к новому распределению пластов и энергии из закачиваемой воды, поэтому при добыче нефти нужно заставить нефтеносные слои воспринять целиком производимые воздействия, необходимые для меньшей проницаемости пласта, так как прогрессирующим фактором являются нефтевытесняющие свойства в полостях пласта.

Решение, применяемое при обычных методах изоляции, и уменьшение обрабатываемого пласта являются основной задачей, поэтому применяется повышение нефтеотдачи пластов физико-химическими методами и исследуются способы, которые позволят не уменьшать объемы в ограничении воды с помощью доступных химических веществ.

На сегодняшний день известно огромное количество способов по повышению коэффициента пласта, так как регулярная закачка, пониженная проходимость, закачка пилотной массы пены и воды вытесняются агентами пласта.

Главным физико-химическим методом является регулярное наполнение воздухом либо компонентами нефти, находящимися в энергичном состоянии. Также можно применять наполнение из смеси гашеной извести, это самый доступный способ выравнивания и проницаемости пласта. Подъем давления используемого вещества поддерживает давление пласта, этот метод позволяет регулировать залежи вязкой нефти.

Но не все способы действуют также эффективно. Именно поэтому используемый метод на основе физико-химических материалов является наиболее эффективным и безопасным.

Повышение нефтеотдачи пластов физико-химическими методами направлено на увеличение относительной величины с помощью регулярного наполнения известью, водой и нефтью и является наиболее изученным и известным. При наполнении того или иного вещества используются самые точные и изученные физико-химические процессы. Весь этот процесс достаточно сложный, и применять его можно только в присутствии специалиста.

Вязкость закачиваемой жидкости нужно сделать выше при необходимости. Все эти процессы направлены на улучшение поверхности пласта и вязкости нефти. Сопротивление при фильтрации, подверженное выделке, не меняется, а продуктивность промытых пластов высоко ценится. Нарушение молекул и уменьшение полимеров пласта происходит при повышении температуры. При этом ценность пласта становится гораздо ниже. Все это происходит лишь потому, что молекулы раствора гораздо больше и процесс проходит достаточно сложно, из-за чего теряется эффективность.

Если повысить количество соли (кальция, магния) в растворе воды, применяемой для пластов, то полимеры станут слабыми и неконтролируемыми, позволят структуре разрушиться и снизить вязкость, а оставшиеся сильные полимеры станут недоступными.

Способы повышения нефтеотдачи и уменьшения затрат состоят в использовании имеющихся химических веществ, а именно пены, и широко представлены на выставке. Именно пена повышает вязкость воды в десть раз. Этот факт основан на исследованиях в лаборатории, и в качестве объекта исследования использовалась пена.

Исследования показали, что для образования пены используется минимум пенообразующих веществ. Вязкость пены зависит от проницаемости пласта, так как пена проникает внутрь благодаря своей пористой среде. Это позволяет им как бы сотрудничать между собой. Смело можно сказать, что пенные системы применяются в том случае, когда другие вещества просто не способны справиться. Она не только способствует улучшению вязкости нефти, но и вытесняет имеющуюся воду.

Но пена должна быть качественной, так как она помогает сохранить те свойства или то состояние, которое необходимо при добыче нефти. Поддержание увеличенного коэффициент пласта происходит путем подачи определенного газового раствора или же за счет процессов, связанных с проницаемостью пласта. Подробнее с данной темой можно ознакомиться на выставочных семинарах.

Новые способы повышения нефтеотдачи на выставке

На международной выставке «Нефтегаз» в ЦВК «Экспоцентр» можно будет ознакомиться с новейшими методами улучшения нефтеполучения и технологиями, которые позволят сделать процесс добычи нефти более эффективным, снизят потери и улучшат качество конечного продукта.

Выставка является самым крупным мероприятием в нефтегазовой сфере, она дает толчок развитию нефтехимической отрасли отечественной промышленности.

На выставке «Нефтегаз» будут представлены разработки разных стран мира, в том числе современные способы повышения нефтеотдачи. Это отличная возможность завести новые знакомства, найти партнеров, инвесторов и клиентов, а также быть в курсе новинок данной сферы.

Крупнейшее в СНГ отраслевое мероприятие – идеальное место для поиска новых партнеров, производителей и поставщиков специализированного оборудования для ТЭК.

Для того чтобы получить новые знания и увидеть современное оборудование, которые помогут эффективно стимулировать повышение нефтеотдачи пластов компании, правильным решением будет посещение выставки «Нефтегаз» .

Способы повышения нефтеотдачи
Оборудование и технологии для нефтеотдачи
Новые технологии повышения нефтеотдачи