В нефтегазовой отрасли как России, так и других стран мира существуют следующие вызовы: увеличивается доля трудноизвлекаемых запасов нефти, ухудшается качество остаточных запасов нефти и газа, снижаются объёмы прироста запасов углеводородов, вступает в позднюю стадию разработка многих гигантских и уникальных месторождений нефти; снижается добыча нефти на традиционных месторождениях.
Всё это заставляет нефтяные компании сосредотачиваться на способах увеличения нефтеотдачи: физико-химических, микробиологических, гидродинамических, тепловых, газовых и превентивных.
Развиваются и находят промышленное применение инновационные, так называемые третичные методы увеличения нефтеотдачи (МУН). Третичные МУН – это масштабное воздействие на пласт, требующее привлечения наукоёмких технологий, способствующее более рациональному использованию начальных запасов за счёт увеличения коэффициента извлечения нефти (КИН). Третичные МУН позволяют достигать КИН порядка 40‒70 процентов.
Статья «Определение основных технологических параметров пароциклического воздействия на пласт с учётом тепловых потерь по стволу скважины» физиков ФТИ ТюмГУ Александра Гильманова, Татьяны Ковальчук, Александра Шевелёва вышла в журнале «Вычислительная механика сплошных сред».
В работе предсказывается, что к 2040 г. будет наблюдаться рост добычи нефти именно за счёт третичных методов. В России наиболее распространены термические третичные МУН, с их помощью добывается до 70 процентов от всего объёма нефти.
Третичные методы имеют относительно высокий потенциал для повышения КИН и сравнительно низкие издержки на добычу. Пароциклическая обработка (ПЦО) скважин – один из наиболее практикуемых на залежах тяжёлой нефти способов.
Для успешной разработки месторождений тяжёлой нефти требуются подходы, позволяющие анализировать и точно прогнозировать их поведение с течением времени, а также при внешних воздействиях, проводимых с целью повышения нефтеотдачи.
Но не менее важен и актуален вопрос экспресс-оценки состояния разрабатываемого объекта при текущих технологических параметрах ПЦО с возможностью их корректировки.
Поэтому в данной работе ученые впервые предложили комплексный подход, позволяющий связать задачи транспортировки теплоносителя и установления оптимальных параметров режима добычи при применении ПЦО.
Разработана комплексная методика, включающая использование данных, полученных с помощью кратковременных динамических температурных исследований, и позволяющая производить расчёт параметров теплоносителя в забойной зоне скважины при ПЦО, которые необходимы для достижения основных технологических параметров пласта.
Определены оптимальные времена закачки теплоносителя, выдержки скважины на конденсацию и добычи нефти. Построены зависимости от глубины скважины для давления, температуры, скорости и сухости пара. При этом скорость и сухость пара уменьшаются с увеличением глубины по закону, близкому к линейному, а температура и давление почти линейно возрастают.
Найден коэффициент теплоотдачи породы с учётом температуры между слоями материалов стенки скважины, воды и породы.
Расчёты показали, что температура в многослойной стенке скважины снижается почти на 80 процентов за счёт слоя базальтового волокна. Вычислен по забойным параметрам теплоносителя максимально возможный объём дополнительно добытой нефти.
Источник:
Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ и сайт Naked Science
