Управление осложнениями при эксплуатации скважин в условиях Арланского месторождения

Management of complications in the operation of wells in the conditions of the Аrlansky field

Yuri Kunakbaev

undergraduate, Udmurt state University, Russia, Izhevsk

Аннотация. В данной статье речь идет об особенностях управления осложнениями в процессе эксплуатации нефтедобывающих скважин на Арланском месторождении. Автор дает характеристику основных осложнений при эксплуатации скважин на данном месторождении, а также обосновывает один из методов, направленный на борьбу с осложнениями добычи, а именно – использование двуокиси углерода с целью повышения нефтеотдачи.

Abstract. In this article we are talking about the peculiarities of managing complications in the operation of oil wells at the Arlansky field. The author characterizes the main complications in the operation of wells in this field, and justifies one of the methods aimed at combating the complications of production, namely, the use of carbon dioxide to improve oil recovery.

Ключевые слова: добыча нефти, двуокись углерода, нефтеотдача, осложнения при эксплуатации скважин, Арланское месторождение, повышение эффективности нефтеотдачи.

Keywords: oil production, carbon dioxide, oil recovery, complications in the operation of wells, Arlan field, improving the efficiency of oil recovery.

Актуальность исследования обусловлена тем, что в настоящий период времени компании, занимающиеся добычей нефти, значительные усилия направляют на то, чтобы сэкономить ресурсы и средства. В АНК «Башнефть» также имеет место реализация целого комплекса различных программ, направленных на повышение эффективности добычи. Осуществление таких программ возможно только в том случае, если проводятся постоянные исследования процессов, имеющих место в процессе добычи нефти, на основании чего принимаются своевременные решения, направленные на решение возникающих проблем. Проблема повышения эффективности эксплуатации нефтяных скважин имеет прямую взаимосвязь с увеличением рентабельности добычи нефти за счет более полного ее извлечения посредством применения наиболее современных технологий и управления осложнениями, возникающими в процессе добычи нефти [1, с. 293].

Арланское месторождение АНК «Башнефть» известно тем, что на настоящий период времени оно находится на завершающей стадии разработки. Анализ фонда скважин данного месторождения дает возможность сделать вывод о том, что значительное количество скважин бездействует в силу того, что большая часть остаточных запасов является трудноизвлекаемой. На современном этапе имеющаяся информация геолого-промыслового характера свидетельствует, что использование широко известных технологий увеличения отдачи нефти пришло к своему максимуму. В связи с вышеизложенным не представляется возможным ожидать значительного прироста коэффициента нефтеизвлечения при выработанности запасов нефти данного месторождения на 90% и обводненности скважин на 93% даже при условии дальнейшего усовершенствования имеющихся на сегодняшний день технологий [2, с. 2].

В качестве одного из основных факторов осложнения нефтедобычи в условиях Арланскогь месторождения выступает извлечение из нефтеносных пластов значительного количества попутной воды, что приводит к увеличению сроков разработки, а также к понижению коэффициента отдачи нефти. Кроме того, к характеристикам данного месторождения также можно отнести многопластовость, сложность строения продуктивных пластов, изменчивость свойств коллекторов и повышенная вязкость нефти [4, с. 45]. Следствием вышеперечисленного является необходимость поиска методов, которые могли бы обеспечить коэффициент нефтеизвлечения на уровне коэффициента вытеснения. Все это дает возможность рассматривать анализируемое месторождение в качестве одного из перспективных объектов с точки зрения применения технологии вытеснения нефти раствором двуокиси углерода.

 В соответствии с данными БашНИПИнефти, первый эксперимент по нагнетанию двуокиси углерода в нефтяной пласт в СССР проводился на Александровской площади Туймазинского месторождения в период 70-80-х гг. прошлого века. Данный эксперимент подтвердил высокую способность двуокиси углерода к вытеснению нефти. В соответствии с оценкой БашНИПИнефти, за счет того, что в пласт закачивалось данное вещество, было дополнительно добыто 27.3 тысяч тонн нефти, что соответствует увеличению отдачи нефти на 15.6% от начальных запасов по сравнению с закачкой воды. Соответственно, на каждую тонну закачанной двуокиси углерода было дополнительно извлечено 5.8 тонн нефти. Вышеперечисленные данные дают возможность говорить о том, что данный метод выступает в качестве одного из наиболее эффективных, причем он оказывается эффективнее, чем более традиционный метод заводнения месторождений нефти.

После того, как месторождение нефти было заводнено в соответствии с обычной технологией или же с использованием разнообразных улучшенных технологий (изменение направления потоков жидкости), или с применением ПАВ, полимеров и щелочей, которые увеличивают вытесняющие свойства воды, в недрах остается порядка 30-70% изначальных запасов нефти, которые принято относить к неизвлекаемым и которые обладают сложной рассредоточенностью в заводненном объеме пластов и представляют собой остаточно рассеянную нефть, не охваченные заводнением слои, линзы и пропластки [3, с. 319].

Остаточная нефть из заводненных пластов может быть вытеснена только теми рабочими агентами, которые обладают способностью смешиваться как с водой, так и с нефтью, или же теми, которые обладают сверхнизким межфазным натяжением на контакте. Возникновение таких условий возможно в процессе вытеснения нефти двуокисью углерода, причем в данном случае практически полностью устраняется негативное влияние капиллярных сил на вытеснение нефти.

Описываемый метод базируется на том, что СО₂, обладая способностью растворяться в нефти, с одной стороны, приводит к увеличению ее объема и уменьшения вязкости, а с другой – будучи растворенным в воде, наоборот, повышает ее вязкость. Соответственно, растворение данного вещества в воде и нефти ведет к тому, что выравнивается подвижность как нефти, так и воды, что ведет к созданию возможности получить более высокий уровень отдачи нефти за счет того, что увеличивается как коэффициент вытеснения, так и коэффициент охвата.

Этот метод относится к числу наиболее высокопотенциальных и перспективных, способных снижать остаточную нефтенасыщеность в зоне, охваченной рабочим агентом (СО₂). Главное в применении этого метода - обеспечить высокий охват нефтяной залежи эффективным вытесняющим раствором (двуокисью углерода).

Экономическая эффективность применения двуокиси углерода для того, чтобы увеличить нефтеотдачу пластов может быть определена исходя из расходов СО₂ на единицу объема нефти на устье нагнетательной скважины, иными словами – в удельной дополнительной добыче нефти и цены на нее [5, с. 77]. Однако, необходимо отметить, что затраты двуокиси углерода могут подвергаться значительным изменениям в зависимости от того, каков источник его получения.

Перспективы использования двуокиси углерода на скважинах Арланского месторождения с целью повышения нефтеотдачи пластов являются достаточно значительными. Так, в соответствии с расчетами Е.В. Лозина, применение СО₂ на анализируемом месторождении может привести к получению не менее чем 200 миллионов тонн дополнительной нефти, причем такой проект обладает высокой экономической рентабельностью [2, с. 4].

Таким образом, подводя итоги проведенному исследованию, можно сделать вывод о том, что в качестве основных осложнений в процессе нефтедобычи на скважинах Арланского месторождения можно назвать следующие:

- излечение из пластов значительного количества попутной воды;

- многопластовость месторождения;

- сложность строения продуктивных пластов;

- изменчивость коллекторских свойств;

- повышенная вязкость нефти.

Все вышеперечисленное ведет к тому, что удлиняются сроки разработки, падает коэффициент нефтеотдачи, а также возникают различные осложнения в процессе добычи.

Из тех методов увеличения нефтеотдачи пластов, которые известны на настоящий период времени, применение двуокиси углерода на данном месторождении выступает в качестве одного из наиболее универсальных и перспективных методов управления осложнениями и борьбы с ними в процессе эксплуатации скважин. Одним из преимуществ данного метода выступает тот факт, что его можно реализовать в условиях заводненных пластов Арланского месторождения, а также относительно несложная его реализация.