Free Student HQ / FSHQ / "Штаб-Квартира свободного Студента"

ПТВ и ПТОС как взаимодополняющие технологии добычи нефти с использованием теплоносителей

В 1932—1934 гг. были проведены под руководством А. Б. Шейнмана и Д Д. Дубровай первые успешные эксперименты по горению нефти в пласте, а с 1927 г. в США ставили эксперименты по использованию пара для добычи нефти.

Нашими учеными Э. Б. Чекалюком и К. А. Огановым был предложен способ воздействия на пласт оторочкой теплоносителя, что существенно снижает энергетические затраты.

После войны в США и Венесуэле начались промышленные эксперименты по паротепловому воздействию на пласт (НТВ) на отдельных элементах пятиточечной системы. Примерно в середине 50-х годов из ПТВ обособился в качестве самостоятельного метода процесс паротепловой обработки призабойной зоны скважин (ПТОС), который получил в настоящее время широкое распространение за рубежом. При недостаточной энергии пласта (например, гравитационной) ПТОС после трех циклов уже не оправдывает производственных затрат и, тем самым, не может служить полной заменой ПТВ. Таким образом, ПТОС и ПТВ должны рассматриваться в качестве взаимодополняющих элементов в единой технологии добычи высоковязкой нефти и битумов.

В основе такого подхода лежит то обстоятельство, что при ПТВ трудно обеспечить равномерное движение нефти к добывающим скважинам из-за высокой вязкости. Не помогает и плотная сетка скважин — пяти или семиточечная которую обычно применяют при ПТВ. Дело в том, что вытеснение вязкой нефти водой сопровождается образованием вязкостных языков. Вблизи нагнетательной скважины они более или менее равномерно распределены во все стороны. Однако на удалении от скважины они имеют тенденцию вытягиваться в сторону добывающих скважин, образуя «кинжальные» прорывы. Охват пласта воздействием по этим причинам получается очень низким и для высоковязких нефтей не превышает 5%.

Проведенный объединением «Термнефть» на месторождении Русское эксперимент по вытеснению нефти нагретой водой (треугольный элемент) показал, что «кинжальный» прорыв затронул не более 5% площади этого элемента.

Использование пара также не избавляет от таких прорывов, способствуя только более полному отмыву микроцеликов нефти за счет капиллярной пропитки.

Вытеснение нефти водой при люобом соотношении их вязкостей хорошо изучено теоретически для пяти- и семиточечных систем, которые преимущественно используются при разработке месторождений с высоковязкими нефтями. При теоретическом изучении обычно предполагают пористую среду однородной и «кинжальные» прорывы наблюдают в сторону всех добывающих скважин элемента от центральной нагнетательной. Однако реальная пористая среда не однородна и «кинжальный» прорыв чаще всего устремляется к какой-то одной скважине элемента по наиболее проницаемому пути. Нагнетаемый агент будет тогда добываться из нее, практически не производя полезной работы по вы теснению. В этом случае коэффициент охвата будет значительно ниже теоретического, который и сам по себе невелик.

Применительно к ПТВ в площадных системах предложено много способов увеличения коэффициента охвата Так, в патенте США № 3796262 предлагается при прорыве агента приостановить закачку пара, прекратить отбор жидкости из скважины, в котооую прорвался конденсат, а отбор из соседних с ней скважин форсировать. Недостатком этого способа является то, что при его осуществлении нефтеотдача получается невысокой, поскольку при возобновлении нагнетания пара он вновь пойдет по ранее проторенному пути. Кроме того, не всегда возможно существенно увеличить дебиты скважин.

Для устранения этого недостатка А Р. Гарушев и В. Г. Ишханов (а.с. № 1063164) предложили вместо приостановки нагнетания пара форсировать отбор из скважины, в которую прорвался конденсат, а после отбора из нее 80% закачанного ранее пара (или его конденсата) вновь возобновить нагнетание пара. Идея здесь состоит в том, что зона «кинжального» прорыва по мере отбора из нее конденсата будет заполняться нефтью из прилегающих участков, которая при возобновлении закачки пара вновь будет выдавливаться из нее, но уже прогретой и потому с большей скоростью. В этом способе основанием для прерывистой циклической закачки пара в сочетании с переменной фильтрационных потоков действительно следует ожидать увеличения коэффициента нефтеотдачи по сравнению с ранее изложенным.

Однако этот способ имеет два серьезных недостатка. Первый — эго извлечение на поверхность тепла вместе с конденсатом. Второй — это прекращение подачи энергии для других скважин элемента.

Радикальным способом увеличения охвата был бы переход к линейным однорядным системам с расстояниями между рядами добывающих и нагнетательных скважин большими, чем между скважинами в рядах. Однорядные системы собственно для того и предложены. Однако при этом нужно снизить фильтрационные сопротивления. Переход к площадным системам, которые используют именно для этих целей, в случае вязких нефтей, как было видно, малопригоден. Однако фильтрационные сопротивления можно снизить регулярным проведением ПТОС в добывающих скважинах. При этом снижают внутрискважинные фильтрационные сопротивления, которые примерно равны внешним, т. е. между рядами.

Второе предложение по объединению ПТВ и ПТОС в одну систему состоит в том, чтобы нагнетательные ряды формировать не заранее, а по мере прорыва языка в соседнюю добывающую скважину. Так, скважину, в которую прорвался теплоноситель, переводят под нагнетание, после прорыва в другую скважину и ее переводят в нагнетательную и т. д. В итоге будут образованы полибокальные блоки, по вершинам которых производится нагнетание пара, который через стороны многоугольников будет равномерно вытеснять нефть, обеспечивая энергией внутренние скважины, в которых регулярно проводятся ПТОС.

Большинство проектов по паротепловому воздействию начинается с циклической обработки призабойных зон скважин паром. Различные технологии отличаются особенностями подхода к применению сочетания ПТОС и ПТВ:

— равномерный прогрев участка путем последовательной обработки всех скважин, а затем непрерывная закачка пара в нагнетательные скважины;

— закачка пара в нагнетательные скважины, а затем, по мере приближения теплового фронта к добывающим скважинам, — их циклическая обработка;

— циклическая обработка только нагнетательных скважин (один и более циклов) перед переводом их под непрерывное воздействие.

 

 

Сайт создан в 2012 г. © Все права на материалы сайта принадлежат его автору!
Копирование любых материалов сайта возможно только с разрешения автора и при указании ссылки на первоисточник.
Яндекс.Метрика