Потенциальные возможности методов увеличения нефтеотдачи пластов
Согласно методике оценки эффективности методов увеличения нефтеотдачи пластов, принятой в настоящее время, технологический эффект от реализации метода оценивается сравнением фактических результатов с базовым вариантом разработки рассматриваемого объекта (без применения метода увеличения нефтеотдачи). За базовый вариант при определении эффекта от тепловых видов воздействия обычно принимают режим истощения, физико-химических и газовых - заводнение. Возможность количественной оценки фактического технологического эффекта от применения метода увеличения нефтеотдачи пласта зависит от того, на какой стадии реализации находится промышленный эксперимент. Стадия эксперимента или степень его завершенности характеризуется, как правило, числом прокачанных поровых объемов рабочих агентов (оторочек химических реагентов, воды, газов) с начала испытания. Продолжительность промышленного эксперимента или обводненность добываемой продукции могут рассматриваться как факторы, характеризующие стадию реализации, только в совокупности с другими показателями разработки, так как длительность полного периода испытания определяется гидродинамическими условиями пласта, а обводненность продукции может зависеть от стадии заводнения объекта испытания к началу применения метода.
Все методы увеличения нефтеотдачи пластов характеризуются различной потенциальной возможностью увеличения нефтеотдачи пластов (от 1,5-2 до 25-35% от балансовых запасов) и различными критическими факторами их применения.
Таблица 7.5
Потенциальные возможности и критические факторы методов увеличения нефтеотдачи пластов
Рабочий агент | Увеличение нефтеотдачи, % | Критический фактор применения рабочего агента |
Вода+газ | 5-10 | Гравитационное разделение. Снижение продуктивности |
Полимеры | 5-8 | Соленость воды и пласта. Снижение продуктивности |
Щелочи | 2-8 | Активность нефти |
Мицеллярные растворы | 8-20 | Сложность технологии. Соленость воды и пласта. Снижение продуктивности |
Двуокись углерода | 8-15 | Снижение охвата. Регенерация, коррозия |
Пар | 15-35 | Потери теплоты. Малая глубина. Вынос песка. Технические проблемы |
Внутрипластовое горение | 15-30 | Осложнения при инициировании. Охват горением. Технические проблемы. Охрана окружающей среды. |
Остаточную нефть из заводненных частей пластов могут эффективно вытеснять только мицеллярные растворы и углекислый газ, которые обеспечивают смешиваемость нефти с вытесняющим агентом, т. е. устраняют действие капиллярных сил, удерживающих эту нефть. Повышать охват заводнением неоднородно-слоистых я зо-нально-неоднородных пластов способны полимерные растворы, углекислый газ, водогазовые смеси, циклическое воздействие, изменение направления потоков жидкости, щелочи, уменьшающие подвижность воды и неоднородность потоков. С помощью пара и внутрипластового горения за счет снижения вязкости нефти одновременно увеличивается и вытеснение нефти, и охват пластов по сравнению с обычным заводнением только в случае высоковязких нефтей. Водорастворимые ПАВ и серная кислота обеспечивают повышение нефтеотдачи пластов в основном за счет увеличения работающей толщины пластов в скважинах, так как мало снижают межфазное натяжение.
Нефть, оставшуюся в обособленных линзах и пропластках, можно извлекать только с помощью специально пробуренных на них скважин или переведенных с других горизонтов. Исходя из потенциальных возможностей и назначения методов, можно отметить, что для наших нефтяных месторождений с маловязкими нефтями, разрабатываемых с использованием заводнения, к наиболее перспективным методам относятся применение:
1) двуокиси углерода;
2) водогазовых смесей;
3) мицеллярных растворов,
а для месторождений с высоковязкими нефтями:
1) пара;
2) внутрипластового горения.
Остальные методы будут использоваться в основном для интенсификации добычи нефти и регулирования процесса разработки с целью достижения проектных показателей, так как их потенциальные возможности ниже возможных погрешностей при расчетах эффективности заводнения.
Тема 8.
Охрана окружающей среды и недр при разработке нефтяных и газовых месторождений.
Задачи охраны недр.
Минеральная основа биосферы - земная кора - стремительно подвергается возрастающему вторжению человека. Она нуждается в охране. С добычей нефти и газа, как и с добычей полезных ископаемых, вообще, непосредственно связаны два рода проблем:
• Охрана недр - рациональное использование минеральных ресурсов;
• Охрана окружающей среды - земной поверхности в районах бурения и разработки нефтяных месторождений, включая восстановление (рекультивацию) земель, мероприятия по предотвращению загрязнению
почв, водоемов, атмосферы.
Охрана недр и окружающей среды — это комплекс требований и научно-технических мероприятий в процессе геологического изучения недр и добычи полезных ископаемых, направленных на рациональное изучение и комплексное использование недр, предотвращение потерь полезных ископаемых и исключения отрицательного воздействия на окружающую среду (поверхностные и подземные воды, почвы, леса и воздушный бассейн).
В соответствии с законом Российской Федерации '"О недрах" основными требованиями по охране недр при разработке нефтяных и газовых месторождений являются:
1) соблюдение установленного законодательством порядка представления недр в пользование и недопущение самовольного пользования недрами;
2) обеспечение полноты геологического изучения, рационального комплексного использования и охраны недр;
3) проведение опережающего геологического изучения недр, обеспечивающего достоверную оценку запасов полезных ископаемых или свойств участка недр, предоставленного в пользование в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых;
4) проведение государственной экспертизы и государственного учета запасов полезных ископаемых, а также участков недр, используемых в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых;
5) обеспечение наиболее полного извлечения из недр запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов;
6) достоверный учет извлекаемых и оставляемых в недрах запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов при разработке месторождений полезных ископаемых;
7) охрана месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и других факторов, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную ценность месторождений или осложняющих их разработку;
8) предотвращение загрязнения недр при проведении работ, связанных с пользованием недрами, особенно при подземном хранении нефти, газа или иных веществ и материалов, захоронении вредных веществ и отходов производства, сбросе сточных вод;
9) соблюдение установленного порядка консервации и ликвидации предприятий по добыче полезных ископаемых и подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых;
10) предупреждение самовольной застройки площадей залегания полезных ископаемых и соблюдение установленного порядка использования этих площадей в иных целях;
11) предотвращение накопления промышленных и бытовых отходов на площадях водосбора и в местах залегания подземных вод, используемых для питьевого или промышленного водоснабжения.
Все работы по геологическому изучению недр, участки недр, предоставляемые для добычи полезных ископаемых, а также в целях, не связанных с их добычей, подлежат государственному учету и государственной регистрации по единой системе, установленной органом управления государственным фондом недр.
Для разработки федеральных и региональных программ геологического изучения недр, комплексного использования месторождений полезных ископаемых, рационального размещения предприятий по их добыче, ведется государственный кадастр месторождений и проявлений полезных ископаемых
Государственный кадастр месторождений и проявлений полезных ископаемых включает в себя сведения по каждому месторождению (количество и качество полезных ископаемых и содержащихся в них попутных компонентов; горно-технические, гидрогеологические, экологические и другие условия разработки месторождения;
геолого-экономическая оценка месторождения по каждому проявлению полезных ископаемых).
С целью учета состояния минерально-сырьевой базы ведется государственный баланс запасов полезных ископаемых. Он содержит сведения о количестве, качестве и степени изученности запасов каждого вида полезных ископаемых по месторождениям, имеющим промышленное значение, об их размещении, степени промышленного освоения, о добыче, потерях и обеспеченности промышленности разведанными запасами полезных ископаемых.
Постановка на государственный учет запасов открытых, разведанных и эксплуатируемых залежей нефти и газа производится государственными органами по результатам государственной экспертизы.
Государственная экспертиза запасов может проводиться на любой стадии геологического изучения месторождений при условии, что представляемые на экспертизу геологические материалы позволяют дать объективную
оценку количестве и качества запасов полезных ископаемых, их народнохозяйственного значения, горнотехнических, гидрогеологических, экологических и других условий их добычи.
Государственные органы контролируют и списание запасов залежей нефти и газа добытых, потерянных в процессе эксплуатации, утративших промышленную ценность или не подтвердившихся в процессе дальнейшего изучения.
Контроль за соблюдением пользователями недрами законодательства о недрах, соблюдением определенных лицензией условий пользования недрами, полнотой изучения геологического строения недр, соответствием геологоразведочных работ регламентам, методическим руководствам и другим нормативным документам, имеющим обязательную силу для всех пользователей недр, полнотой и достоверностью исходных данных осуществляет Министерство природных ресурсов Российской Федерации.
Контроль за выполнением требований по охране недр при ведении геологоразведочных работ на нефть и газ проводит Государственный комитет по надзору за безопасным ведением работ в промышленности и горному надзору (Госгортехнадзор), задачей которого является, в частности, обеспечение соблюдения установленного порядка, пользования недрами, порядка учета и списания запасов, правильности консервации и ликвидации нефтяных и газовых скважин.
Государственный контроль за использованием природных ресурсов и осуществлением единой научно-технической политики в области охраны природы и рационального использования природных ресурсов проводит министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов.