Всичко за нефта, методите за разработване на нефтени находища

Методи за разработване на нефтени находища

Както знаете, нефтът се движи по протежение на резервоара до производствения кладенец под влияние на спад на налягането. Движението се извършва при условие, че налягането в резервоара е по-високо, отколкото на дъното на кладенеца.

В началния етап на разработване на нефтено находище налягането в резервоара обикновено е достатъчно, за да осигури притока на нефт към кладенеца. Впоследствие пластовото налягане постепенно намалява и са необходими специални мерки за поддържането му (организиране на инжектиране на вода, газ и др.).

В зависимост от това какво попълва енергията на резервоара и осигурява придвижването на нефт към производствения кладенец,методите за разработка се разделят на 3 класа:

1 Първично възстановяване
2 Вторично възстановяване
3 Третично възстановяване

Обикновено системата за разработване на находището се променя последователно (ако говорим за конвенционално находище на лек нефт): от първичните методи на I етап на развитие те преминават към вторичните методи на II и III етапи и към третичните методи на III и IV етапи на развитие на находището.

Неконвенционалните (тежки, свръхтежки, с висок вискозитет, шисти) нефтени находища изискват нетрадиционен подход. Разработването на такива находища започва веднага с терциерни методи, като често се разработва напълно нов уникален метод.

Първично възстановяване

Първичните методи са методи за разработване, базирани на добива на нефт, използвайки вътрешния енергиен потенциал на формацията. Потокът от нефт се осигурява от природни сили.

Най-общо казано, в нефтения резервоар действат много фактори, коитовлияят върху движението на течностите в резервоара. Съвкупността от всички естествени и изкуствени фактори, които определят процесите, които се проявяват в порестия резервоар по време на неговото развитие, се наричарезервоарен режимили по-точнорежим на експлоатация на нефтени находища.

Общо има 5 режима на производство на масло:

– Водно налягане (твърдо водно налягане)
– Еластичен (еластичен-водно налягане)
– Налягане на газ (режим на газ капачка)
– Режим на разтворен газ
- Земно притегляне

Водно налягане– основната сила, която придвижва нефта към дъното на кладенеца, е налягането на пластовата вода, при което изтеглянето на течност се компенсира от движението на пластовата вода в продуктивната част на пласта. Такъв режим обикновено се формира във водни комплекси от литоложно хомогенни и устойчиви високопропускливи образувания с относителна близост на находищата до зоните на подхранване на водния комплекс. Крайното възстановяване на маслото в този режим достига 65-80%.

Еластичност– основната сила е еластичното разширение на резервоарния флуид и скалата с намаляване на налягането в резервоара. При този режим изтеглянето на течност не се компенсира напълно от придвижването на маргинални води към находището. Крайният добив на нефт е до 50-70%.

Налягане на газ– основната сила е налягането на разширяващия се газ на газовата шапка, при което изтеглянето на течност не се компенсира напълно от придвижването на пластова вода в продуктивната част на пласта. Крайният добив на нефт е до 40-60%.

Режим на разтворен газ- основната сила е разширяването на газа, освободен от нефта, когато налягането в резервоара намалява. В този режим също изтеглянето на флуид не се компенсира напълно от движението на пластовата вода в продуктивната част на пласта. Образува се при повишен прием на течностиот резервоара, което води до намаляване на налягането в резервоара до стойности под налягането на насищане на нефт с газ. Крайното възстановяване на маслото е до 10-30%.

Гравитация- основната сила е гравитацията на самото масло. Такъв режим може да се прояви, когато находището е напълно изолирано от водоносния хоризонт, както и при липса на газ (свободен или разтворен). Доста рядък режим, обикновено се среща в последния етап на развитие в резервоара, първоначално работещ в режим на разтворен газ. Крайният добив на нефт е до 10-20%.

Смесени режимимогат да възникнат:

когато един режим сменя друг или
когато отделни участъци от находището работят в различни режими

Практиката на разработване на находища показва, че добивът на нефт, използвайки само природни сили, води до значителни загуби на възстановим нефт в подпочвения слой. Следователно, още в ранните етапи на развитие на находището се използват вторични или третични методи за въздействие върху намаляващата енергия на образуване.

Вторично възстановяване

Вторичните методи са методи за разработка, при които извличането на нефт от резервоара става чрез поддържане на in situ енергия чрез инжектиране на вода или газ (в газовата шапка). С други думи, вторичните методи се основават на изкуственото поддържане на налягането в резервоара.

Всъщност има само два метода, които са вторични:

α Поддържане на налягането в резервоара чрез инжектиране на вода. В този случай се реализира воден режим на работа на находището.
β Поддържане на налягането в резервоара чрез инжектиране на газ в газовата шапка (за находища с газова шапка). В този случай се прилага режим на газово налягане.

Вторични методи за разработване на нефтдепозитите са най-често срещаните.

Третично възстановяване

Третичните методи включватметоди за подобрен нефтен добив (EOR). Това са методи, базирани на добив на нефт, използвайки потенциала на in situ енергия чрез инжектиране на агенти, които се различават от използваните при вторичните методи с повишен потенциал за изместване на нефт - термичен, газов, химичен, микробиологичен.

С други думи, третичните методи са методи, при които ние не само изкуствено поддържаме пластовото налягане, но също така променяме свойствата на изместващите агенти и/или свойствата на нефта, съдържащ се във формацията. И по този начин осигуряваме повишаване на степента на добив на нефт от резервоара.

Има4 начина за увеличаване на степента на добив на нефт от резервоара:

Намаляване на обема на маслото, оставащо в порите на скалата;
Намаляване на броя (или площта) на недренируемите зони, т.е. зоните, в които нефтът не се движи към производствените кладенци. Такива зони могат да се образуват „поради“ определено местоположение на кладенци (т.е. те зависят от мрежата на кладенците в полето);
Намален шанс за пробиви на вода с кама. Такива пробиви се случват, когато нефтът се измества от вода, когато инжектираната вода намира най-краткия път до производствения кладенец през тесен канал. В резултат на това вместо нефт, ние извличаме вода от производствени кладенци, докато в резервоара има зони, които не са обхванати от изместване;
Предотвратяване на зони с ниско налягане. Зони, в които налягането на инжектираната вода е значително намалено поради намаляване на дебелината на пласта.

Различните методи за подобрено възстановяване на нефт са в различно състояние на проучване. Например инжектиране на пара или полимерно наводняванедобре проучени методи, които са доказали своята ефективност. Парно-гравитационното въздействие, инжектирането на въглероден диоксид (CO2), разтворителите, изгарянето на място се характеризират като развиващи се и/или на етап пилотни тестове. Използването на пени азот/въглероден диоксид, in situ каталитичен крекинг на тежък нефт, различни хибридни методи са в процес на проучване.

Понастоящем следните четири групи методи за повишаване на нефтения добив са достатъчно усвоени и използвани в индустриален мащаб:

Термични методи (изместване на масло от топлоносители, въздействие с помощта на in situ екзотермични окислителни реакции);
Газови методи (впръскване на въглеводородни газове, течни разтворители, въглероден диоксид, азот, димни газове);
Химични методи (напълване с ПАВ, полимер, мицеларен наводняване и др.);
Микробиологични методи (въвеждане на бактериални продукти в резервоара или образуването му директно в нефтения резервоар).

Практическото приложение на EOR е доста сложно нещо. Няма еднозначен отговор как и по какъв начин да се приложи този или онзи метод. Всяка област изисква индивидуален подход. Техниките за подобрен нефтен добив могат да имат значителен ефект, при условие че са подходящи за това конкретно поле.