Условия успешного применения методов.
Все известные методы увеличения нефтеотдачи пластов сложные и дорогие. При разработке нефтяных месторождений новыми методами в пластах происходят сложнейшие процессы и явления - адсорбция и десорбция химических реагентов, разрушение структуры растворов и сложных молекул, фазовые переходы, массоперенос, диффузия, дистилляция и окисление нефти, кондуктивный и конвективный перенос теплоты, диссипация, химические реакции и превращения веществ, отложение солей, инверсия смачиваемости, капиллярные процессы и поверхностные явления, диссоциация пород, гравитация и другие, которые пока очень слабо изучены и требуют специальных фундаментальных исследований. Эти процессы и явления определяют особенности механизма извлечения нефти и эффективности достигаемых показателей методов увеличения нефтеотдачи пластов. Как показывает практика опытно-промышленных испытаний, разработка месторождений известными методами увеличения нефтеотдачи пластов в 7-10 раз дороже, чем при заводнении. Поэтому успешное применение метода увеличения нефтеотдачи пластов возможно только при научно обоснованном проекте (схеме), в котором установлена оптимальная технология процесса (система), и строгом ее соблюдении.
Для проектирования оптимальной технологии (системы) применения метода увеличения нефтеотдачи пластов требуется следующее.
Детальные знания строения и состояния месторождений, изменение коллекторских свойств пластов, макро - и микронеоднородности, достоверное распределение текущей нефтеводогазонасыщенности пластов по всему объему залежей.
Правильные представления о механизме и технологии процесса на основе лабораторного изучения его характеристик и эффективности при пластовых условиях (керн, жидкости, давление, температура).
Опытно-промышленные испытания метода - изучение эффективности в различных геолого-физических условиях и технологии на месторождениях.
Математическое моделирование процесса - развитие численных методов и проектирования, адекватно отражающих разработку месторождений.
Только при этих условиях можно составить эффективную технологическую схему (проект) применения нового метода увеличения нефтеотдачи пластов.
Для соблюдения проектной технологии процесса при его реализации требуется следующее.
Соответствующие материально-технические средства и капитальные вложения.
Четкая организация работ, направленная на выполнение проектной технологии, сроков начала процесса, объемов и концентрации реагентов в оторочках, давлений нагнетания, темпов отбора, размещения скважин и др.
Без выполнения всех запроектированных условий осуществления процесса воздействия на пласты нельзя рассчитывать на достижение проектных (возможных) показателей эффективности.
В связи со сложностью и высокой стоимостью всех новых методов увеличения нефтеотдачи пластов внедрение их на практике целесообразно и необходимо осуществлять в несколько этапов, чтобы избежать неоправданных больших расходов. Принципы многоэтапного испытания и внедрения методов увеличения нефтеотдачи пластов на крупных конкретных месторождениях диктуются также тем, что реальную эффективность промышленного применения любого метода можно установить только по фактическим данным испытания. Поэтому обычно внедрение метода увеличения нефтеотдачи пластов проходит следующие этапы.
Этап | Цель |
Лабораторное изучение | Определение характеристик процесса при пластовых условиях моделирования процесса на кернах, пластовых жидкостях, давлении и температуре |
Промышленная демонстрация | Минитест,реализация процесса на малом участке для доказательства качественного эффекта. |
Промышленный опыт | Проведение процесса при реальных условиях с целью определения возможного количественного технологического эффекта |
Опытно-промышленные испытания | Испытание процесса при разных сетках скважин и технологии для определения оптимальных условий применения и реальной технологической и экономической эффективности |
Промышленное внедрение | Применение в масштабе всей залежи для увеличения добычи нефти и извлекаемых запасов |
Такая последовательность этапов изучения и внедрения сложных методов увеличения нефтеотдачи пластов обязательна для обеспечения максимального эффекта при крупном промышленном применении, ибо поспешность и экономия на малом неизбежно приводят к большим потерям.
Лабораторные исследования любого метода увеличения нефтеотдачи пластов при условиях, близких к пластовым, - совершенно необходимый этап работ перед тем, как решить испытывать его на месторождении. На основе этих исследований принимается первоначальная технология процесса - концентрация химических реагентов, объемы оторочек, соотношения расходов разных агентов и другие характеристики процесса, закладываемые в расчеты.
Промышленная демонстрация процесса проводится при минимальных расстояниях между скважинами (до 25-50 м) с тем, чтобы показать возможность реализации процесса физически, технологически и технически, а также убедиться в качественной эффективности его в конкретных условиях месторождения в кратчайшие сроки.
Например, при мицеллярном растворе важно установить, при каких условиях он не разрушается в пористой среде, вытесняет остаточную нефть, и выяснить схему технического обустройства процесса. Вслед за этим можно переходить к организации промышленного опыта при реально существующей или экономически целесообразной сетке скважин с тем, чтобы определить возможный технологический эффект и примерные экономические показатели, получить представление о реальной технологии и технических условиях осуществления процесса на месторождении.
На основе первого промышленного опыта следует расширить испытания метода на несколько (три-пять) опытных участков или элементов с разными свойствами пласта, или залежей при разных сетках скважин и разных технологиях. Эти испытания позволят обосновать оптимальную систему разработки, размещение и плотность сетки скважин, наиболее эффективную технологию, реально достижимые показатели и математическую модель для проектирования процесса.
После опытно-промышленных испытаний на нескольких участках распространение нового процесса разработки на все крупное многопластовое месторождение будет базироваться на собственном опыте и сопровождаться минимальным риском получения эффекта ниже запланированного (возможного).