К.В. Коровин, Т.Н. Печёрин (АУ ««НАЦ РН им. В.И. Шпильмана»)

Воздействие на пласт физико-химическими реагентами является одним из важнейших способов повышения нефтеотдачи. Взаимодействие высокомолекулярных соединений с закачиваемой водой ведет к ее загущению и снижению подвижности, что, в свою очередь, уменьшает величину притока воды в добывающую скважину. В результате снижается доля воды в добываемой продукции, улучшаются экономические показатели разработки, что продлевает срок рентабельной эксплуатации и повышает величину отбора нефти за этот срок.

На применение физико-химических методов увеличения нефтеотдачи и их эффективность оказывают влияние следующие факторы:

– многообразие закачиваемых реагентов и применимость каждого из них к конкретным геолого-физическим условиям;

– изученность объекта воздействия;

– подтверждение эффективности состава по результатам лабораторных и промысловых экспериментов;

– охват эксплуатационного объекта геолого-технологическими мероприятиями.

Причем, если первые три фактора определяют эффект отдельных операций по конкретным скважинам, то от охвата воздействием зависит его интегральный эффект в масштабе большой системы – залежи, объекта разработки.

Поскольку физико-химическое воздействие осуществляется посредством закачки высокомолекулярных составов, охват объекта разработки эквивалентен степени охвата действующего нагнетательного фонда. В этой связи одним из ключевых критериев применимости физико-химических МУН является наличие на эксплуатационном объекте системы заводнения. Причем эффективность воздействия зависит как от эффективности системы заводнения, так и от степени ее вовлечения в процесс взаимодействия высокомолекулярных соединений с пластовыми флюидами.

Анализа опыта применения МУН по округу в целом, по крупнейшим недропользователям, а также по наиболее крупным месторождениям (рис. 1) позволил установить наличие зависимости между охватом действующего нагнетательного фонда и вкладом МУН в обеспечение годовой добычи.

Рис. 1. Зависимость вклада физико-химических МУН в годовую добычу нефти от охвата действующего нагнетательного фонда

Нелинейный характер данной зависимости обусловливает пренебрежимо малую величину вклада МУН в суммарную добычу нефти при низком охвате действующего нагнетательного фонда (менее 10-15%). Так, опыт применения МУН на таких месторождениях, как Приобское, Малобалыкское и Приразломное в 2013 году, характеризуется охватом действующего нагнетательного фонда от 6 до 13% при вкладе в добычу от 0.1 до 0.6%.

Наращивание объемов применения физико-химических МУН (и, соответственно охвата действующего нагнетательного фонда),согласно приведенной зависимости, позволяет рассчитывать на рост эффекта, более быстрый,чем рост объемов. При этом по удельной эффективности воздействия (на 1 операцию или скважину) следует ожидать повышения – и, как следствие, большей экономической эффективности по эксплуатационному объекту в целом.

Более быстрый рост вклада МУН в добычу нефти по сравнению с охватом нагнетательного фонда обусловлен тем обстоятельством, что при более широком применении технологий воздействия на пласт возрастает вероятность оказания воздействия на те его области и пропластки, которые в обычных условиях вырабатываются с наименьшей эффективностью.

Низкий охват действующего нагнетательного фонда в среднем по ХМАО (после 2002г. – от 13 до 20%) обусловил отсутствие существенной эффективности физико-химических МУН в масштабе округа. Добыча нефти от всех операций МУН, выполненных на месторождениях ХМАО, в разные годы составляла от 2.6 до 4.7 млн т, что при суммарной добыче более 200 млн т было равносильно вкладу МУН от 1 до 2.4% (рис. 2).

Рис. 2. Динамика среднегодового охвата действующего нагнетательного фонда физико-химическим воздействием в целом по ХМАО и вклада МУН в обеспечение добычи нефти по округу (* — прогнозные данные)

Динамики охвата действующего нагнетательного фонда МУН и их вклада в добычу нефти, приведенные на рис. 2, также указывают на взаимосвязь данных величин. Периоды наращивания и сокращения объемов физико-химического воздействия совпадают с соответствующими периодами в динамике вклада в добычу нефти.

После 2009 года в добыче нефти по ХМАО установилась тенденция снижения примерно на 2-5 млн т в год (1-2%). Соответственно, даже для компенсации данного снижения в среднесрочной перспективе необходимо обеспечение добычи нефти за счет МУН примерно в 2 раза больше фактически получаемой, что требует ежегодного увеличения среднегодового охвата действующего нагнетательного фонда до 10%.

Лидером по применению физико-химических методов увеличения нефтеотдачи по ХМАО – Югре является ОАО «Сургутнефтегаз». В 2013 году по месторождениям данного недропользователя проведено 3122 операции по применению МУН (56.8% от объема в целом по округу – 5493 операции), за счет которых обеспечено 2.3 млн т добычи нефти (59% от суммарного показателя по ХМАО – 3.9 млн т).

По совокупности методов интенсификации отборов и увеличения нефтеотдачи в 2013 году по месторождениям ОАО «Сургутнефтегаз» проведено 7644 операции ГТМ из 18338, выполненных в целом по округу (41.7%), за счет которых обеспечено 7.3 из 20.9 млн т (34.9%).

Месторождения ОАО «Сургутнефтегаз»(рис. 3) и, в частности, крупнейшее по данному недропользователю Федоровское месторождение разрабатываются с годовым охватом действующего нагнетательного фонда МУН на уровне 30%. За счет физико-химических МУНь по указанным месторождениям добывается около 4% нефти, что применительно к масштабу округа равносильно 10 млн т в год. Таким образом, предположение об охвате фонда, достаточном для стабилизации добычи за счет МУН, подтверждается практическим опытом разработки.

Рис. 3. Динамика среднегодового охвата действующего нагнетательного фонда физико- химическим воздействием по месторождениям ОАО «Сургутнефтегаз» и вклада МУН в обеспечение добычи нефти (* — прогнозные данные)

Для обеспечения роста добычи нефти по округу необходимо дальнейшее увеличение охвата действующего нагнетательного фонда физико-химическими МУН. При охвате более 50% ожидается увеличение вклада в добычу до уровня порядка 10%. Примером указанного соотношения служит Лянторское месторождение, охват действующего нагнетательного фонда по которому в 2012 и 2013 гг. составил 61.5 и 59% соответственно. При этом за счет физико-химических МУН было добыто: в 2012т году – 0.47 млн т, в 2013 году – 0.335 млн т, или, соответственно, 10.3 и 7.7% от суммарной годовой добычи нефти.

Максимально достижимый вклад МУН в добычу нефти (при охвате в 100%), согласно зависимости, приведенной на рис. 1, оценивается в 35.2%. Эта величина может быть повышена в случае перехода от обычных МУН (основанных на потокоотклоняющих полимерных составах) к комплексным, в которых полимерные составы дополнены поверхностно-активными веществами и другими активными составами.

В качестве наиболее предпочтительных объектов для воздействия физико-химических методов представляются месторождения, крупнейшие по добыче (Приобское, Самотлорское, Малобалыкское, Приразломное, Повховское, Ватьеганское, Тевлинско-Русскинское,Западно-Салымское) и при этом, в т.ч. длительно разрабатываемые. Следует отметить,что по ряду месторождений из числа перечисленных (Самотлорском, Западно-Салымском)физико-химические методы увеличения нефтеотдачи не применяются.