Применение тепловых методов увеличения нефтеотдачи
ВВЕДЕНИЕ
Как известно, разработка нефтяных месторождений проходит в 4 этапа. Самый ранний этап характеризуется естественным отбором нефти. На этом этапе используется естественная пластовая энергия. Это может быть энергия растворенного газа, энергия газовой шапки, законтурных вод или же упругая энергия. Далее проходит добыча нефти в процессе снижения давления. В этом этапе используется заводнение скважины, то есть реализуются методы поддержания давления в пласте. Здесь происходит закачка воды или газа для последующего вытеснения нефти к добывающей скважине. Первый две стадии характеризуются извлечением примерно до 30% геологических запасов. В этом случае идет речь об истощении скважины. После начинается третий этап, во время которого применяются так называемые третичные методы или же методы увеличения нефтеотдачи.
Что же это такое? Повышение нефтеотдачи – это определенные технологии, которые используются для того, чтобы достичь извлечения большей доли всех запасов нефти.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. ТЕПЛОВЫЕ МЕТОДЫ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ 8
1.1. Что из себя представляют тепловые МУН? 8
1.1. История тепловых методов. 10
ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИИ ТЕПЛОВЫХ МЕТОДОВ. 13
2.1. Закачка горячей воды 15
2.2. Непрерывная закачка пара 17
2.3. Пароциклическое воздействие 22
2.4. Парогравитационный дренаж (SAGD) 25
2.5. Термополимерное заводнение 31
2.6. Импульсно-дозированное тепловое воздействие. 32
2.7. Внутрипластовое горение 34
2.8. Термогазовое воздействие 38
ГЛАВА 3. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ТЕПЛОВЫХ МЕТОДОВ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ 41
3.1. Нефтеносные пески Альберты, Канада. 41
3.2. Месторождение Дури, Индонезия. 45
3.3. Пояс Ориноко, Венесуэла 46
3.4. Использование внутрипластового горения на месторождении Каражанбас, Казахстан. 49
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 52
4.1. Распределение температуры в продуктивном пласте. 53
4.1.1. Распределение температуры при закачке горячей воды. 55
4.1.2. Распределение температуры при нагнетании пара. 56
4.2. Расчет нефтеотдачи при использовании тепловых МУН 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 64
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Назарова Л.Н. Разработка нефтяных месторождений с трудноизвлекаемыми запасами: Учебник. / Л.Н. Назарова – М.: Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, 2019. – 340 с.
2. Сургучев М.Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. / М.Л. Сургучев – М.: Недра, 1985. – 308 с.
3. Желтов Ю.П. Разработка нефтяных месторождений. / Ю.П. Желтов – М.: Недра, 1998. – 365 с.
4. Желтов Ю.П. Сборник задач по разработке нефтяных месторождений: Учеб. пособие для вузов / Ю.П. Желтов, И.Н. Стрижов, А.Б. Золотухин, В.М. Зайцев - М.: Недра, 1985. 296 с.
5. Амелин И.Д. Внутрипластовое горение. / И.Д. Амелин - М., Недра, 1980. 230 с.
6. Байбаков Н.К., Тепловые методы разработки нефтяных месторождений. / 3-е изд., переработанное и доп. / Н.К. Байбаков, А.Р. Гарушев — М.: Недра, 1988 — 343 с.
7. Антониади Д.Г. Настольная книга по термическим методам добычи нефти. / Д.Г. Антониади, А.Р. Гарушев, В.Г. Шиханов. – Краснодар: «Советская Кубань», 2000. – 464 с.
8. Лушпеев В.А. Технология импульсно-дозированного теплового воздействия. / В.А. Лушпеев - Санкт-Петербургский филиал ФБУ «ГКЗ», 2020 – 9 с.
9. Vega Riveros G. L. Steam Injection Experiences in Heavy and Extra-Heavy Oil Fields, Venezuela. / G. L. Vega Riveros, Barrios, H. SPE Heavy Oil Conference and Exhibition, 2011. – 15 с.
10. Abishev A. Evaluation of Situ combustion efficiency in Karazhanbas oil field. / A. Abishev , V. Tokarev, M. Sagyndikov - Astana 2018. - 10 c.
11. Рузин, Л.М. Разработка нефтяных месторождений с применением теплового воздействия на пласт: метод. указания / Л.М. Рузин. – Ухта: УГТУ, 2009. – 39 с.
12. Гомес А.Ш.С. Применения метода парогравитационного дренажа (ПГД) на месторождениях высоковязкой нефти / А.Ш.С. Гомес, Г.А. Машкареньяш Да Силва, В.А. Щерба, К.А. Воробьев - Вестник Евразийской науки, 2021. – 12 с.
13. Борхович С.Ю. Термополимерные технологии разработки сложнопостроенных вязких и высоковязких нефтей в карбонатных коллекторах / С.Ю. Борхович, Д.К. Холмогорова, Е.А. Васильева, Я.С. Яцковская – Ижевск: Институт нефти и газа им. М.С. Гуцериева, 2012. 10 с.
14. Fuaadi I.M. Evaluation of Steam-Injection Designs for the Duri Steamflood Project. 14. I.M. Fuaadi, J.C. Pearce, B.T. Gael. - SPE Asia-Pacific Conference. 1991. – 12 с.
15. https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/thermal-oil-recovery
16. https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/steam-assisted-gravity-drainage
17. https://www.rogtecmagazine.com/heavy-oil-recovery-in-russia-sagd-es-sagd-technologies
18. https://www.oilsandsmagazine.com/energy-statistics
Помимо этого, нефть и вода начинают перераспределяться во время выдержки скважины в закрытом состоянии. Пар начинает проникать в самые проницаемые слои пласта и заполняет самые крупные поры. Далее после того, как прекратилось нагнетание, горячая вода начинает вытеснять нефть из пор мелких размеров и слоев с низкой проницаемостью в более крупные поры и слои. Происходит смена мест. Этот процесс называется капиллярной пропиткой.
Рисунок 8. Схема двух циклов закачки пара в добывающую скважину:
1 - нагнетание пара; 2 - время ожидания; 3 – отбор нефти
Цикл нагнетания зависит в основном от нефтенасыщенной толщины и от величины объема рабочего агента, закачиваемого в пласт в единицу времени.