С.В. Брезицкий, исполнительный вице-президент ОАО...
DESCRIPTION
Использование Полимеров ( БИОПОЛИМЕРов ) – реальная возможность увеличения коэффициента нефтеизвлечения из залежей, разрабатываемых в режиме заводнения. С.В. Брезицкий, исполнительный вице-президент ОАО «ТНК-ВР» С.А. Власов* , к.т.н., директор (НТО « ИТИН», itinmsk @ gmail . com ) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛИМЕРОВ (БИОПОЛИМЕРОВ) – РЕАЛЬНАЯ ВОЗМОЖНОСТЬ
УВЕЛИЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НЕФТЕИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЗ ЗАЛЕЖЕЙ,
РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ В РЕЖИМЕ ЗАВОДНЕНИЯ.
С.В. Брезицкий, исполнительный вице-президент ОАО «ТНК-ВР»
С.А. Власов*, к.т.н., директор (НТО « ИТИН», [email protected])Я.М. Каган, д.т.н., Президент, (ЗАО «Нефтегазтехнология»)
Мотивация для представления доклада
• Приращение запасов углеводородного сырья в регионах России с развитой инфраструктурой за счет геологоразведочных работ не покрывает их сокращения в результате интенсивной добычи, необходимой для поддержания экспортного потенциала. Освоение же новых месторождений в удаленных районах и на шельфе требует огромных инвестиций, нереальных в условиях продолжающегося кризиса.• Широкомасштабное внедрение инновационных технологий повышения нефтеотдачи, основанных на эффекте снижения остаточной нефтенасыщенности при вытеснении нефти вязкоупругими жидкостями, обеспечит длительное поддержание уровней добычи из подавляющего большинства нефтяных месторождений России, находящихся на поздней стадии разработки. В немалой степени, по крайней мере, на десятки лет это отложит необходимость решения социальных проблем, так называемых, моногородов.
Визуализация вытеснения нефти водой в прозрач-ных моделях пласта при различных соотношениях вязкостей вытесняющей и вытесняемой жидкостей Графики над фотогра-фиями – распределение водонасыщенности вдоль модели.
Обзор действующих проектов по физико-химическим МУН в мире (по состоянию на апрель 2008 года, Oil and Gas Journal. Apr. 21, 2008)
Оператор Месторождение Страна Дата
начала проекта
Проница-емость, мД
Глубина залегания, м
Вязкость сПз
Темпера-тура, град
CNRL Pelican Lake Канада 2006 1000-4000 457 1000-4000 15,6 Tecpetrol El Tordillo Аргентина 11.2005 500 1661 5 85
ONGC Jhalora Индия 06.1993 300-15000 762-823 175 38 Daquin Oilfield Ltd. Daqing
Китай
12.2003 611 950 9,3 45 Daquin Administration Bureau Daqing 06.1999 600 996 9 45
Xinjiang Petroleum Adm. Bureau Karamay 05.1996 198 324 17 23 CNPC-Daqing Lamadian-2 01.1994 580 979 10 42 CNPC-Daqing Sarto 01.1993 871 1029 9 46 CNPC-Daqing Lamadian-1 06.1994 622 980 10 42 CNPC-Henan Shuanghe 02.1996 173 1392 7 72 CNPC-Jilin Fuyu 06.1993 180 400 32 31
CNPC-Liaohe Bureau Huanxiling-16 03.1993 908 1410 17 56 CNPC- Shengli Bureau Guodao, Pilpt 09.1992 875 1192 46 68 CNPC- Shengli Bureau Guodong 01.1991 901 1195 80 65 CNPC- Shengli Bureau Guodao 12.1994 875 1192 46 70
CNPC-Daqang Gangxi 3-2, West 12.1991 412 986,9 19 53 CNPC-Daqang Dagang-West 10.1991 538 1020 22 51
CNPC, Liupukang Daqing 07.1996 - - - - CNPC, Liupukang Daqing 01.1997 - - - - CNPC, Liupukang Shengli 08.1996 - - - - CNPC, Liupukang Shengli 09.1996 - - - - CNPC, Liupukang Henan 09.1996 - - - -
Зависимость коэффициента гидравлического сопротивления от числа Рейнольдса для растворов полиэтиленоксида WSR-301 при течении через слой сферических частиц с диаметром 0,11 мм (а), 0,22 мм (b ), 0,45 мм (с). Цифры около кривых – концентрация полимера в ppm: 1-10, 2-20, 3-40, 4- 80, 5-160.(James, McLaren, 1975)
W= f(Re) gradP = K/μ gradP
Зависимость времени релаксации упругих напряжений при течении растворов полиоксиэтилена WSR-301 от концентрации
№ Dшарика, мм С, ррм Reкр. Rexμ/Dш2≈ к1x∂u/∂x (к1 x ∂u/∂x)х(θ)
1 0,45 10 1,8 9,06 9,06 х 10-2
2 0,45 20 1,2 6,28 8.7 х 10-2
3 0,45 80 0,3 1,87 7,48 х 10-2
4 0,22 10 0,4 8,47 8,47 х 10-2
5 0,22 20 0,25 5,17 8,89 х 10-2
6 0.22 80 0,08 2,07 8,28 х 10-2
7 0,11 10 0,09 7,59 7,59 х 10-2
8 0,11 20 0,04 3.47 6,94 х 10-2
9 0,11 80 0,02 2.07 8,28 х 10-2
Результат обработки экспериментальных данных Джеймса и Макларена
Фильм
• Течение полимерных растворов в каналах переменного сечения, моделирующих процесс фильтрации (пора – поровый канал)
13 звеньев
1 мм 1 мм
300мкм
300 мкм
1 мм
Q = 3,16*P
0
10
20
30
40
50
60
70
0 5 10 15 20 25
перепад давления, кПа
расх
од, м
кл/с
0,001
0,01
0,1
1
10
100
0 50 100 150 200 250 300
Градиент скорости сдвига, с-1
Логари
фм
эф
фекти
вн
ой
вязк
ости
, П
а*с
0,30% 0,15% 0,07% 10% БП-92 0,05%
Сравнение вязкости растворов Ксантана и продукта БП-92. (Концентрация экзополисахарида в 10% р-ре продукта БП-92 – 0,1%)
Результаты измерения времени релаксации растворов Ксантана (слева) и продукта БП-92 (справа); С - концентрация экзополисахарида в %
Схема продвижения оторочки полимерного раствора в пласте и образования нефтяного вала.
( Синим пунктиром отмечено изменение градиента давления в зоне продвижения оторочки.)
Результаты компьютерного моделирования
вытеснения нефти из про-мытого водой пласта отороч-
кой биополимер-ного раствора с модифициро-
ванными фазо-выми проница-
емостями.
Довытеснение нефти оторочкой раствора
Продукт БП-92 после полной промывки коллектора водой.
Накопленная добыча нефти и воды, м3
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
фев
01
фев
02
фев
03
фев
04
фев
05
фев
06
фев
07
фев
08
фев
09
фев
10
фев
11
фев
12
фев
13
жидкость нефть вода
Динамика среднесуточной добычи нефти и обводненнссти продукции на Ватинском месторождении (пласт АВ1-2).
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
ян
в.9
3м
ар.9
3м
ай.9
3и
юл
.93
сен
.93
но
я.9
3я
нв
.94
мар
.94
май
.94
ию
л.9
4се
н.9
4н
оя
.94
ян
в.9
5м
ар.9
5м
ай.9
5и
юл
.95
сен
.95
но
я.9
5я
нв
.96
мар
.96
май
.96
ию
л.9
6се
н.9
6н
оя
.96
ян
в.9
7м
ар.9
7м
ай.9
7и
юл
.97
сен
.97
но
я.9
7я
нв
.98
мар
.98
май
.98
ию
л.9
8се
н.9
8н
оя
.98
ян
в.9
9м
ар.9
9м
ай.9
9и
юл
.99
сен
.99
но
я.9
9я
нв
.00
мар
.00
май
.00
ию
л.0
0се
н.0
0н
оя
.00
ян
в.0
1
Ср
.сут
.до
бы
ча н
ефти
,то
нн
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Среднесут. добыча нефти т. Обводненность, %
Об
во
дн
енн
ост
ь
Рис.6.3.
Примеры успешного применения технологии выравнивания профилей приемистости нагнетательных скважин композициями на основе отечественного биополимера Продукт БП-92. Стрелками на графиках отмечены даты проведения работ по ВПП.
Динамика среднесуточной добычи нефти и обводненнссти продукции на Ватинском месторождении (пласт БВ8 ).
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
янв.
93
мар
.93
май
.93
ию
л.9
3се
н.9
3н
оя.
93
янв.
94
мар
.94
май
.94
ию
л.9
4се
н.9
4н
оя.
94
янв.
95
мар
.95
май
.95
ию
л.9
5се
н.9
5н
оя.
95
янв.
96
мар
.96
май
.96
ию
л.9
6се
н.9
6н
оя.
96
янв.
97
мар
.97
май
.97
ию
л.9
7се
н.9
7н
оя.
97
янв.
98
мар
.98
май
.98
ию
л.9
8се
н.9
8н
оя.
98
янв.
99
мар
.99
май
.99
ию
л.9
9се
н.9
9н
оя.
99
янв.
00
мар
.00
май
.00
ию
л.0
0се
н.0
0н
оя.
00
янв.
01
Ср
.су
т.д
об
ыч
а н
ефти
,то
нн
60
62
64
66
68
70
72
74
76
78
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
100
Среднесут. добыча нефти факт., т. Обводненность, %
Об
вод
нен
но
сть
%
Динамика среднесуточной добычи нефти и обводненнссти продукции на Северо-Покурском месторождении (пласт БВ 6).
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
ян
в.9
3
ап
р.9
3
ию
л.9
3
окт.9
3
ян
в.9
4
ап
р.9
4
ию
л.9
4
окт.9
4
ян
в.9
5
ап
р.9
5
ию
л.9
5
окт.9
5
ян
в.9
6
ап
р.9
6
ию
л.9
6
окт.9
6
ян
в.9
7
ап
р.9
7
ию
л.9
7
окт.9
7
ян
в.9
8
ап
р.9
8
ию
л.9
8
окт.9
8
ян
в.9
9
ап
р.9
9
ию
л.9
9
окт.9
9
ян
в.0
0
ап
р.0
0
ию
л.0
0
окт.0
0
ян
в.0
1 20
30
40
50
60
70
80
90
100
Среднесут. добыча нефти т. Обводненность, %
Ср
.су
т.д
об
ыч
а н
еф
ти
, то
нн
Об
во
дн
ен
но
сть %
Участок скв.№ 999 Ватинское м-е; Qн от Ln(Qж)
R2 = 0,995736
400000
405000
410000
415000
420000
425000
13,45 13,5 13,55 13,6 13,65 13,7
Участок скв.№ 999; Qн от 1/(Qж)
R2 = 0,996156
400000
405000
410000
415000
420000
425000
Участок скв.№ 999 Ватинского м-ния; Qн от Ln(Qв)
R2 = 0,9957
400000
405000
410000
415000
420000
425000
12,6 12,65 12,7 12,75 12,8 12,85 12,9 12,95 13 13,05 13,1
Участок скв.№ 999; Qн от 1/(√Qж)
R2 = 0,996
400000
405000
410000
415000
420000
425000
Характеристики вытеснения в очаге нагн.скв.№999 Ватинского месторождения (АВ1-2). Стрелками отмечены даты обработок в 2007 и 2008гг. Красный пунктир – экстраполяция линии тренда по годичной выборке, предшествовавшей началу работ. Там же нанесены значения коэффициента корреляции для базовой кривой.
Участок скв.№ 999; Qж/Qн от Qв
R2 = 1
1,750
1,850
1,950
2,050
2,150
300000 320000 340000 360000 380000 400000 420000 440000 460000 480000
Участок G13_04, Qн от Ln(Qж)
y = 655448,1167x - 7124443,5438
R2 = 0,9985
3540000
3560000
3580000
3600000
3620000
3640000
3660000
3680000
3700000
3720000
3740000
16,25 16,30 16,35 16,40 16,45 16,50 16,55
Участок G13_04, Qн от 1/Qж
y = -8269445401405,1200x + 4248316,2156
R2 = 0,9973
3540000
3560000
3580000
3600000
3620000
3640000
3660000
3680000
3700000
3720000
3740000
0,000000065 0,000000070 0,000000075 0,000000080 0,000000085 Участок G13 Qн от 1/(Qж)0,5
y = -4 656 936 621,646x + 4 903 755,26
R2 = 0,99796
3540000
3560000
3580000
3600000
3620000
3640000
3660000
3680000
3700000
3720000
3740000
0,00025 0,00026 0,00027 0,00028 0,00029
Участок G13_04, Qн от Ln(Qв)
y = 494423,2385x - 4325807,0802
R2 = 0,9981
3540000
3560000
3580000
3600000
3620000
3640000
3660000
3680000
3700000
3720000
3740000
15,9 16 16,1 16,2 16,3 Участок G13 Qж/Qн от Qв
y = 0,00000024x + 1,34668506
R2 = 0,99991437
3,3
3,4
3,5
3,6
3,7
3,8
3,9
4
4,1
8300000 9300000 10300000 11300000
Характеристика Доп.добыча нефти за июль 2008-декабрь 2009
Сазонов 4007
Камбаров 13966
Пирвердян 9141
Максимов 6817
Назаров-Сипачев 15951
Среднее 9976 Характеристики вытеснения для ячейки G13_04 по суммарным показателям добывающих скважин (МЭР), перфорированных на пласты АВ13 и АВ2-3 Самотлорского м-ния. Стрелками отмечены периоды проведения работ по ВПП и ПНП
Заключение
• Резюмируя все вышеизложенное, авторы доклада считают, что при подтверждении предложенного механизма результатами проводимых на Самотлорском месторождении опытных работ, может быть рекомендовано широкомасштабное внедрение технологии ПНП, основанной на применении вязкоупругих жидкостей со значительными временами релаксации упругих напряжений, на поздних стадиях разработки.
• Рост потребности в полимерах для заводнения, несомненно, будет способствовать переоснащению существующих микробиологических производств современным технологическим оборудованием, а для исключения возрастающих затрат на транспорт – созданию современных мобильных установок для производства биополимеров в районах их массового применения.