ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТКИ

4/2010
добыча нефти и газа: оборудование, технологии
Современные экологически безопасные технологии
повышения эффективности разработки
нефтегазоконденсатных месторождений
и мониторинга подземных хранилищ газа
„„1.Плазменно-импульсные технологии
в повышении дебета скважин
Характеристика, масштаб и значимость
проблемы для компаний, добывающих
углеводороды, а также для экономики в
целом
Проблемы энергосбережения, экологии
и энергетической безопасности особенно в период финансово-экономического
кризиса ставят множество вопросов перед
политиками, социологами, учеными и
инженерами практически всего мира, поскольку истощение запасов углеводородов
ведет не только к обострению экономических проблем, но и к серьезным социальнополитическим последствиям.
К сожалению, в период высоких цен
на углеводороды большинство добывающих компаний, стремясь получить
сверхприбыль, вели интенсивный отбор
из высокодебитного фонда скважин, что
привело к переводу значительной части
извлекаемых запасов в трудноизвлекаемые и, следовательно, к огромным потерям углеводородов.
В среднем по России, Китаю и некоторым другим странам коэффициент извлекаемости углеводородов, особенно
по нефти, едва превышает 27–30%.
Все это заставило многие страны вести
поиск и внедрять новые современные
34
Рис. 1
технологии. В США это позволило увеличить коэффициент извлекаемости до
50%. В Китае, занимающем второе место
в мире по энергопотреблению, разработана и внедряется программа «Повторного освоения старых месторождений».
Российскими учеными и инженерами
разработана универсальная плазменноимпульсная технология по воздействию
на продуктивные пласты для максимального извлечения углеводородов. При
этом учитывались исследования Центра
нелинейной волновой механики и технологий Академии наук России, доказавшие, что «резонансные явления в залежи
можно вызвать минимальными энергозатратами».
В плазменно-импульсном генераторе
благодаря ряду запатентованных ноу-хау
всероссийское отраслевое рекламно - и н ф о р м а ц и о н н о е и з д а н и е
формируется плазменный канал (Рис.1),
энергия которого создает ударную волну высокой плотности, проникающую в
газожидкостную среду. Происходит резкое качественное изменение параметров
давления, плотности и температуры. По
периодическому принципу формируются
упругие сдвиговые колебания, которые
освобождают от выпавших различных
отложений стенки каналов и создают
благоприятные фильтрационные условия, как в призабойной зоне, так и на
значительном удалении от источника
возбуждения.
В режиме акустического каротажа технология позволяет вести эффективное просвечивание межскважинного пространства
и успешно применяется для мониторинга
подземных хранилищ газа (ПХГ).
добыча нефти и газа: оборудование, технологии
4/2010
Рис. 2
Рис. 3
• Оптимизация работ
На сегодняшний день существует множество методов улучшения работы скважин, большинство из которых экологически
небезопасны, энергозатратны, громоздки и сложны в применении, а также имеют всевозможные ограничения.
Предлагаемая технология отличается высоким энергосбережением, производительной эффективностью, экологической безупречностью, проста и безопасна в эксплуатации,
прошла опытно-промышленную апробацию как в России,
так и за рубежом, в частности, в Китае, Казахстане, Узбекистане, Чехии.
Примеры практического применения
Технология применяется на добывающих и нагнетательных
скважинах на любой стадии их эксплуатации, начиная с освоения, для вызова притока углеводородов по всей мощности
продуктивных пластов и вплоть до скважин поздней стадии
разработки, в реальных геологических условиях, без добавок
химических реагентов при любой их обводненности.
На рис.2 приведен пример освоения скважины в ХантыМансийском регионе, на месторождении отличающемся крайне
низкой проницаемостью пластов. До применения плазменноимпульсного воздействия на месторождении скважины осваивались исключительно методом гидроразрыва пласта (другие
методы не работали). На вызов притока в скважину потребо-
валось всего 12 часов, при этом геологическая структура прискважинной зоны не была нарушена.
Кроме того, успешно решается проблема по увеличению приемистости нагнетательных скважин и выравниванию профиля
приемистости, что позволяет увеличить охват залежей заводнением, повысить пластовое давление и тем самым продлить
срок эксплуатации месторождений без применения методов
опасных для окружающей среды.
На рис.3 показаны примеры использования плазменноимпульсной технологии на месторождении Вахское. Для воздействия были отобраны нагнетательные скважины, запланированные на консервацию. Во всех 3-х случаях была решена
поставленная задача, а именно увеличение приемистости и выравнивание профиля приемистости. По истечении 15 месяцев
(по состоянию на сегодняшний день) скважины по-прежнему
работают в режиме эффекта.
• Оценки технико-экономического эффекта
В современных реалиях добывающие компании, как пользователи недр, заинтересованы в максимально быстром получении
прибыли. Существующие методы интенсификации добычи углеводородов зачастую приводят к снижению их извлекаемости.
В свою очередь, государство как владелец недр заинтересовано в максимально эффективной выработке месторождений.
Налицо конфликт интересов государства и бизнеса.
w w w. S - N G . r u
35
4/2010
добыча нефти и газа: оборудование, технологии
Внедрение предлагаемой технологии позволит, с одной стороны, интенсифицировать добычу углеводородов, а с другой,
значительно повысить их извлекаемость, а значит и энергосбережение, что в средне- и долгосрочной перспективе приведет к
совпадению интересов участников недропользования.
„„2.Плазменно-импульсные технологии „
в исследовании геоструктуры пластов, в частности, „
контроле герметичности подземных хранилищ газа
• Характеристика проблемы проектирования, обустройства и
эксплуатации ПХГ
Помимо эффективного использования недр не менее актуальными являются задачи хранения и доставки уже добытых углеводородов до потребителя. Подземные хранилища газа являются
важным и необходимым элементом газотранспортной системы,
так как позволяют создавать буферные запасы газа для обеспечения непрерывности процессов его добычи и распределения. Поэтому надо обратить внимание на проблематику безопасной эксплуатации подземных газовых резервуаров. Выбору места подземного
хранилища должно уделяться особое внимание, начиная от геологического строения горного массива, гидрогеологической обстановки, надежного экранирования пространства, а также его герметичности. Нередко слабая геологическая изученность выбранного
места, нарушение технологического режима бурения скважин,
недостатки эксплуатационного обустройства и обслуживания приводят к разгерметизации хранилища, а значительные утечки газа,
прорывающегося в водоносные горизонты и выходящие на поверхность, создают неблагоприятную экологическую обстановку и
вызывают реальную угрозу техногенных катастроф.
• Предлагаемая технология зондирования герметичности ПХГ
В рамках безопасной эксплуатации газовых хранилищ, для
выявления выхода газа на поверхность и в ослабленные зоны,
также успешно применяется плазменно-импульсный генератор. В комплекте с приемником сигнала проводится сейсмоакустическая томография подземных хранилищ, и после выявления дефектов осуществляется ликвидация проблемных
участков, что позволяет избежать потерь газа и предупреждать
возможные техногенные катастрофы.
36
В отличие от существующих методов, применение предлагаемой технологии позволяет с более высокой точностью контролировать возникновение напряженно-деформированного состояния горных пород, а также своевременно выявлять утечки
газа из газовых резервуаров.
• Имеющиеся оценки технико-экономического эффекта„
и экологичности
Нередки случаи, когда из хранилищ извлекается на миллионы кубометров газа меньше, чем было закачано. А это многомиллионные финансовые потери.
Внедрение плазменно-импульсной технологии для постоянного мониторинга состояния подземных хранилищ позволит
предотвратить потери, причем не только финансовые.
• Преимущества технологии с точки зрения экологии
В свете ухудшения глобальной экологической обстановки все
острее ощущается необходимость в технологиях, минимально
влияющих на окружающую среду. Такие технологии существуют, но при всей их экологической привлекательности они имеют один важный недостаток – крайне низкую эффективность.
Так было до сих пор. Технология плазменно-импульсного воздействия позволяет значительно повысить извлекаемость углеводородов при сохранении окружающей среды, т.к. действует в
естественных геологических условиях без добавок химических
реагентов и без нарушения естественной геологической структуры коллектора. А возможность многократного применения на
одной скважине позволяет бережно использовать недра планеты при максимальном отборе углеводородов.
Учитывая абсолютную экологическую безопасность технологии, имеются перспективы для внедрения ее не только на материковых месторождениях, но и на шельфе.
„„Выводы
Массовое внедрение энергосберегающей экологически чистой плазменно-импульсной технологии для добычи, выявления целиков углеводородов, а также их хранения позволит
продлить жизнь многих месторождений, а следовательно и
решить социально-политические задачи, особенно градообразующих предприятий.
всероссийское отраслевое рекламно - и н ф о р м а ц и о н н о е и з д а н и е